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カリブ海型シガトキシン特異的抗体を用いたシガテラ予防法・治療法への展開

研究課題

研究課題/領域番号 22K05332
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分37020:生物分子化学関連
研究機関大阪公立大学

研究代表者

円谷 健  大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (00372855)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードシガテラ / シガトキシン / モノクローナル抗体 / 電位依存性ナトリウムチャネル / ハプテン
研究開始時の研究の概要

シガテラは、熱帯、亜熱帯海域の魚類の摂取により発生する世界最大規模の自然毒食中毒である。大西洋やカリブ海域におけるシガテラの主要原因毒素であるカリブ海型シガトキシン(C-CTX)は、こ太平洋型シガトキシン(P-CTX)と比べて複雑な構造を有する。近年、C-CTXによる食中毒が世界的に拡大しつつあり、その予防対策は急務の課題である。C-CTXの予防には,C-CTXを特異的に認識する抗体を利用したC-CTXの微量検出法の確立が有効である。本研究では、低分子ハプテンを免疫することによるC-CTXを特異的に認識する抗体の作製およびこれを用いた微量検出法の開発を目的とする。

研究実績の概要

カリブ海型シガトキシン(C-CTX)は,米国大西洋やカリブ海域におけるシガテラ食中毒の主要原因毒素である。この地域におけるシガテラの予防には、魚類からのC-CTXの微量検出法を確立することが必要であるが、そのためにはC-CTXを特異的に認識する抗体の作製が必須である。本研究では、低分子ハプテンを免疫することによるC-CTXを特異的に認識する抗体の作製およびこれを用いた微量検出法の開発を目的とする。
本年度は、昨年度に引き続きリンカー部をハイドロカーボンとしたハプテンを用いたモノクローナル抗体の作成について検討した。これまでに合成したリンカー部をハイドロカーボンとしたハプテンをマレイミド法によりキャリアタンパク質(BSAおよびKLH)と縮合して抗原として免疫した。3回免疫後のマウスより脾臓を摘出し、脾臓細胞とミエローマ細胞とを電気細胞融合法により細胞融合した。細胞融合を数回行った結果、ハプテン-BSAを認識するモノクローナル抗体を100種類以上獲得した。これら、モノクローナル抗体について、遊離のハプテンを用いて阻害実験を行ったところ、数種のモノクローナル抗体を弱く結合することが明らかとなった。25H8について大量培養して、C-CTXとの結合力を評価したが、目的とするハプテンに対して強い結合は見られなかった。
ヴィゴ大学より供与されたC-CTXサンプルを用いて、Neuro 2A細胞を用いた細胞阻害実験を行った。その結果、EC50が8 ng/mLと高い細胞増殖阻害活性を示した。今後、この系をもちいて、抗体の結合阻害実験を行い、得られたモノクローナル抗体のC-CTXに対する結合力を評価する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度は、新たな5環性ハプテンを用いた免疫を実施することにより、数多くのハイブリドーマを獲得することに成功した。また、新たに獲得したC-CTXの細胞毒性試験を行い、従来の太平洋型シガトキシンと同等の毒性を示すことを明らかにした。これらの結果より、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

(1) C-CTX右端構造を認識するモノクローナル抗体の調製:今後、25H8を大量培養し、C-CTXに対する結合活性などを求め、機能解析する。特にNeuro 2A細胞を用いて抗体存在下における細胞毒性試験を行い、実際にモノクローナル抗体がC-CTXを認識するか評価する。
(2) サンドイッチELISA法によるC-CTXの高感度微量検出法の確立:C-CTX左端構造を認識する抗体あるいは右端構造を認識する抗体のいずれかをアルカリフォスファターゼ(ALP)で標識し、これらを用いたサンドイッチELISA法によるC-CTXの検出を検討する。高感度化を目指して、諸条件を検討し、高感度でC-CTXを検出可能な条件を見出す。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of Vigo/IRTA(スペイン)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Udine/University of Trieste(イタリア)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Vigo/IRTA(スペイン)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Udine/University of Trieste(イタリア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Sensitive Detection of Ciguatoxins Using a Neuroblastoma Cell-Based Assay with Voltage-Gated Potassium Channel Inhibitors2024

    • 著者名/発表者名
      Yokozeki Toshiaki、Kawabata Madoka、Fujita Kazuhiro、Hirama Masahiro、Tsumuraya Takeshi
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 16 号: 3 ページ: 118-118

    • DOI

      10.3390/toxins16030118

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of relative potency of calibrated ciguatoxin congeners by near-infrared fluorescent receptor binding and neuroblastoma cell-based assays2023

    • 著者名/発表者名
      Yokozeki Toshiaki、Hama Yuka、Fujita Kazuhiro、Igarashi Tomoji、Hirama Masahiro、Tsumuraya Takeshi
    • 雑誌名

      Toxicon

      巻: 230 ページ: 107161-107161

    • DOI

      10.1016/j.toxicon.2023.107161

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell immunolocalization of ciguatoxin-like compounds in the benthic dinoflagellate Gambierdiscus australes M. Chinain & M.A. Faust by confocal microscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Giorgio Honsell, Greta Gaiani, Masahiro Hirama, Marco Pelin, Aurelia Tubaro, Takeshi Tsumuraya, Monica Campas
    • 雑誌名

      Harmful Algae

      巻: 120 ページ: 102353-102353

    • DOI

      10.1016/j.hal.2022.102353

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A smartphone-controlled amperometric immunosensor for the detection of Pacific ciguatoxins in fish2022

    • 著者名/発表者名
      Monica Campas, Sandra Leonardo, Naomasa Oshiro, Kyoko Kuniyoshi, Takeshi Tsumuraya, Masahiro Hirama, Jorge Diogene
    • 雑誌名

      Food Chemistry

      巻: 374 ページ: 131687-131687

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2021.131687

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] An approach to ciguatera research based on anti-ciguatoxin monoclonal antibodies2023

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tsumuraya
    • 学会等名
      International Symposium in Okinawa, 2023, on Ciguatera and Related Marine Biotoxins: Post symposium of the ICHA2023 Hiroshima
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of relative potency of calibrated ciguatoxin congeners by near-infrared fluorescent receptor binding and neuroblastoma cell-based assays2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Yokozeki, Yuka Hama, Kazuhiro Fujita, Tomoji Igarashi, Masahiro Hirama, Takeshi Tsumuraya Evaluation of relative potency of calibrated ciguatoxin congeners by near-infrared fluorescent receptor binding and neuroblastoma cell-based assays
    • 学会等名
      International Symposium in Okinawa, 2023, on Ciguatera and Related Marine Biotoxins: Post symposium of the ICHA2023 Hiroshima
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of purification method for ciguatoxins in fish using lipid hydrolysis and application to near-infrared fluorescent receptor binding assay2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Yokozeki, Kazuhiro Fujita, Tomoji Igarashi, Takeshi Tsumuraya, Takeshi Yasumoto
    • 学会等名
      International Symposium in Okinawa, 2023, on Ciguatera and Related Marine Biotoxins: Post symposium of the ICHA2023 Hiroshima
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of differences in acid stability of ciguatoxin congeners from the Pacific by LC-MS/MS2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Yokozeki, Kazuhiro Fujita, Tomoji Igarashi, Masahiro Hirama, Takeshi Yasumoto, Takeshi Tsumuraya
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Harmful Algae (ICHA2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 近赤外蛍光レセプターバインディングアッセイおよびN2a アッセ イによるシガトキシン同族体の相対効力評価2023

    • 著者名/発表者名
      横関俊昭、濱悠佳、藤田和弘、五十嵐友二、平間正博、円谷 健
    • 学会等名
      第17回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Rationally Designed Synthetic Haptens to Generate Anti-Ciguatoxin Monoclonal Antibodies, and Development of a Practical Sandwich ELISA to Detect Ciguatoxins2023

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tsumuraya
    • 学会等名
      OAC INTERNATIONAL 137th Annual Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of relative potency of calibrated ciguatoxin congeners by near-infrared fluorescent receptor binding and neuroblastoma cell-based assays2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Yokozeki, Yuka Hama, Kazuhiro Fujita, Tomoji Igarashi, Masahiro Hirama, Takeshi Tsumuraya
    • 学会等名
      AOAC INTERNATIONAL 137th Annual Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 近赤外蛍光レセプターバインディングアッセイおよびN2aアッセイによるシガトキシン同族体の相対効力評価2023

    • 著者名/発表者名
      横関俊昭、濱悠佳、藤田和弘、五十嵐友二、平間正博、円谷 健
    • 学会等名
      2023 AOAC Japan Section
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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