GDF15を用いたミトコンドリア病・メタボリック症候群に対する創薬の基盤研究

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K07892
• 研究機関: 久留米大学
• 研究代表者: 古賀 靖敏 久留米大学, 医学部, 教授 (00225400)
• 研究分担者: 八ツ賀 秀一 久留米大学, 医学部, 講師 (10454919) [辞退] ; 喜多村 美幸 久留米大学, 医学部, 助教 (70772911) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: GDF15 / ミトコンドリア病 / 電子伝達系酵素欠損 / サイトカイン / 診断薬 / 感度 / 特異度 / 臨床性能試験

研究実績の概要

GDF15は、TGFベータ遺伝子ファミリーに属する生体内活性物質であり、ミトコンドリアエネルギー代謝の異常を反映して細胞から放出される。ミトコンドリア病では、GDF15の値は病気の重症度に相関し、かつ薬効評価にも有用である事を報告した（Mitochondrion. 2019;48:11-5.）。有機酸血症のシックデイにおいても、蓄積した有機酸によるミトコンドリア機能の二次的異常が起こり、治療による基礎疾患の病勢改善によりGDF15も正常化する事を報告した（J Pediatr Endocrinol Metab. 2019;32(10):1181-5.）。幼少小児において頻発する原因不明の中小動脈血管炎を来す川崎病においても、急性期にはGDF15は異常高値を示し、病勢がおさまると、正常化する現象も報告した（J Cardiol. 2020;75(6):697-701.）。我々は、GDF15がミトコンドリア病の診断に世界で最も有用であるバイオマーカーである事を発見、特許申請し、体外診断薬の開発を完成した（J Inherit Metab Dis. 2021;44(2):358-366）。この新たに開発した診断薬は、血清を用いて汎用機器に搭載でき、わずか10分で診断が可能となる画期的な製品であり、臨床性能試験も完了し、診断薬の適応申請を医薬品医療機器総合機構（PMDA）に2020年9月28日に行った。臨床性能試験の結果は、感度91.2％、特異度86.4％であり、臨床使用に充分足りうる成果を示していた。今後薬価収載されることで、未診断ミトコンドリア病の発見と早期診断早期治療への道がつけられる。さらには、種々の病気・病態でGDF15の測定が行われることで、その生物学的意義が解明されるものと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] A new diagnostic indication device of a biomarker growth differentiation factor 15 for mitochondrial diseases: From laboratory to automated inspection (2021)
  • 著者名/発表者名: Koga Y, Povalko N, Inoue E, Ishii A, Fujii K, Fujii T, Murayama K, Mogami Y, Hata I, Ikawa M, Fukami K, Fukumoto Y, Nomura M, Ichikawa K, Yoshida K
  • 雑誌名: Journal of inherited metabolic disease 巻: 44 ページ: 358-366
  • DOI: 10.1002/jimd.12317
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Growth differentiation factor 15 as a useful biomarker of heart failure in young patients with unrepaired congenital heart disease of left to right shunt (2020)
  • 著者名/発表者名: Kagiyama Y, Yatsuga S, Kinoshita M, Koteda Y, Kishimoto S, Koga Y, Suda K
  • 雑誌名: Journal of cardiology 巻: 75 ページ: 697-701
  • DOI: 10.1016/j.jjcc.2019.12.008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mitochondrial research in Asia: A step for the mito-global conference. (2020)
  • 著者名/発表者名: Koga Y, Wei YH, Tanaka M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Acta-general 巻: 1864 ページ: 129638
  • DOI: 10.1016/j.bbagen.2020.129638
  • 査読あり / オープンアクセス
• [産業財産権] 危急疾患における予後を判定するためのバイオマーカー (2021)
  • 発明者名: 古賀靖敏
  • 権利者名: 古賀靖敏
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2021-6020