Identification of Emphysema Specific Degradation Marker
| Project/Area Number |
18K07025
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 49020:Human pathology-related
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| Research Institution | International University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
潮見 隆之 国際医療福祉大学, 医学部, 教授 (80348797)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| 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)
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| 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 |
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| 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。
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| 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。
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| 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。
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Report
(4 results)
Research Products
(5 results)
