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Identification of Emphysema Specific Degradation Marker

Research Project

Project/Area Number 18K07025
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49020:Human pathology-related
Research InstitutionInternational University of Health and Welfare

Principal Investigator

潮見 隆之  国際医療福祉大学, 医学部, 教授 (80348797)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords細胞外基質 / 分解酵素 / スクリーニング / 肺気腫 / バイオマーカー / 質量分析計 / 候補分子 / 質量分析 / 細胞外基質代謝 / MMP
Outline of Annual Research Achievements

<研究計画>(計画1)MMP1による肺気腫特異的細胞外基質分解産物をはじめとした特異的生体分子のスクリーニングと同定  モデルマウスを用いた1次スクリーニング、2次スクリーニングとしてBALおよび血清で同定可能な物質を選択(臨床応用を目標としているため、これらのサンプルから検出可能な分子を選択)、さらに3次スクリーニングとしてMMP1阻害剤を用いMMP1発現特異的な肺気腫関連分子の同定のステップを通して候補遺伝子を同定する。(計画2)上記候補分子のin vitro/vivoでの確認と、検出系の確立
1)生化学的アッセイ―MMP1と候補タンパク質を用い生化学的にその分解活性を検定する。具体的には、分解活性の時間・量依存性を確認し、分解産物の切断箇所を同定する。尚、これらがMMP1の直接的な基質でないことが確認された場合には、次世代シークエンサーを用いたRNAseqを含めた網羅的遺伝子発現解析とpathway analysisを用い、MMP1上昇による特異的分子の制御機構を明らかにする。
2)Neo-epidope抗体の確立―上記の実験で同定した候補分子がMMP1の基質であった場合には、neo-epidopeをターゲットとした分解産物特異的抗体の樹立を行う。
<研究結果>本年度で計画1がすべて終了し、結果として6分子の肺気腫特異的生体分子の候補を確定した。次に計画2の1)による生化学的アッセイにより6分子中3分子が精製した活性型MMP1による、基質として時間及び量依存的分解活性を確認した。また候補分子に関しては、マウスおよびヒト両方のタンパクを用い臨床応用する際に問題が生じないことも確かめた。引き続き、2)のneo-epidope抗体樹立のためのペプチドを設計した。また基質活性が無かった残りの3分子については、pathway analysisによる制御機構に関する仮説モデルを作成した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

依然として新型コロナウイルス感染症の蔓延による大学におけるオンラインおよびハイブリッド授業の実施による教育業務負担および臨床業務負担増大による時間逼迫、更に種々の実験用試薬・用具の納期の延長および納入遅れにより実験計画の遂行が大幅に遅れた。しかし計画1は終了し、計画2でも特異的基質マーカーといえる肺気腫バイオマーカーの同定に結びつく成果に進んだと考えている。

Strategy for Future Research Activity

大幅な研究計画の遅れにより、研究期間の更に1年間の延長を行った。本年度は最終年度として、検出系の確立に臨む。具体的には以下の計画である。

1)Neo-epidope抗体の確立―これまでの実験で同定したMMP1の基質である候補基質に対して、neo-epidopeをターゲットとした分解産物特異的抗体の樹立を行う(ペプチドの設計は終了しており、抗体作成を外部受託中)。

3)上記抗体の確認―確立した抗体について、計画1で得られたBALおよび血清をサンプルとしてwestern blotを用いてin vivoモデルからの分子を測定可能であることを確認する。続いて最終ステップとしてELISA測定系の確立を行う。時にneo-epidope抗体の樹立が難しい場合があるが、その際にはタンパク質の切断部位を考慮の上、部位特異的なモノクローナル抗体を複数樹立し、これらを組み合わせることにより、分解産物特異的なELISA測定系を確立する。

Report

(4 results)
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report

Research Products

(5 results)

All 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Columbia University(米国)

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] コロンビア大学(米国)

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Columbia University/New York University(米国)

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] MMP-1発現抑制による肺結核空洞形成の阻止2019

    • Author(s)
      潮見 隆之, Paul Elkington and Jeanine D’Armiento
    • Organizer
      第108回日本病理学会総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 間質分泌因子 SFRP1 による肺組織構築改変の制御2019

    • Author(s)
      潮見 隆之
    • Organizer
      第65回日本病理学会秋期 特別総会 / 日本肺病理学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

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