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2018 年度 実施状況報告書

臨床検査への応用を目指した高比重リポ蛋白の新たな機能測定法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K15401
研究機関東京工科大学

研究代表者

亀田 貴寛  東京工科大学, 医療保健学部, 助教 (80758558)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード高比重リポタンパク / 粥状動脈硬化 / コレステロール引き抜き能
研究実績の概要

本研究では将来の臨床検査において応用可能な新たなHDLの機能測定法の開発と機能に影響するHDLの新たなサロゲートマーカーの開発を目的とする。HDLには粥状動脈硬化を抑制する機能の存在が知られており、その代表的な機能であるコレステロール引き抜き能(CEC)が心血管疾患の発症リスクの予知に有用であることが示唆されている。だが、研究で用いられているCEC評価法は「細胞培養、放射性同位体使用、手技煩雑、装置化困難」という問題点を持ち、臨床応用のためには簡易化が不可欠である。そこでHDLの新たなCEC評価法確立のために以下の検討を行った。
1.CEC測定法
本研究に先立ち我々はHDLのコレステロール引き抜き能の評価法として従来の細胞培養の代わりに蛍光標識コレステロールをトレーサーとした固相化リポソーム結合ゲルビーズ(immobilized liposome-bound gel beads; ILG)を使用する方法を考案した。基礎的検討および従来法との相関(r = 0.932)から、ILGが培養細胞に代わるコレステロールドナーとして有効であることが確認された。さらに、ILG法においてapoBを含むリポタンパク(HDL以外のリポタンパク)を沈殿除去した上清(apoB depleted serum: BDS)がHDLの代用として有用であることを報告した。
2.HDLの組成とその性質・機能への影響
HDL中の血清アミロイドAは、HDLコレステロールのホモジニアス測定法の測定値へ大きな影響は及ぼさないことを明らかにした。さらに、Minor HDLであるapoE含有HDLは、通常のHDLとは異なるトランスポーターを介してコレステロールを引き抜くことを明らかにした。

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

培養細胞に代わるリポソームを用いたデバイスの開発は、先行研究でのリポソームをクロマトグラフィーの担体へ固定化する手法の確立により革新的に前進した。従来法との比較検討から、ILGが培養細胞に代わるコレステロールドナーとして有効であることが確認された。しかし、将来の臨床現場での使用を視野に入れた場合、得られた結果を正しく解釈するためにILG法のメカニズムを明らかにする必要があると考えられる。コレステロール引き抜きトランスポーターを含まないILGが従来法と相関するデータを示す原因を解明するため、リポソーム表面のリン脂質の移動に着目し、HDLへ移動するリン脂質の測定法の開発を現在進めている。蛍光標識されたリン脂質を含むリポソームの固相化に一定の成功を認めた。しかし、リポソーム表面のリン脂質膜の標識には複数の方法があり、今後はリン脂質の移動を検出するにあたって膜表面の標識法の違いが測定系へ与える影響を確認していく必要がある。
現在までの研究成果として、また、当初の計画に対して全体的におおむね順調に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

本研究では臨床検査に応用可能なHDLの機能の測定法を開発するために、「コレステロール引き抜き能」と「抗酸化能」に着目し、新たな手法の確立を目指している。
従来のCEC測定系では培養細胞の各種トランスポーターの存在がコレステロールの引き抜きに関与するが、トランスポーター不在のリポソーム固定化によるILGにおいても同様の結果が得られるメカニズムを明らかにする必要があると考えている。今後、新たなコレステロールの引き抜き能の測定法のメカニズムの解明に併せて、患者検体および心血管疾患発症リスクと関連が示唆される化学修飾HDL群の測定を通じて本機能の臨床的意義を追求していく予定である。
加えて、HDLの抗酸化能の評価に関して各リポ蛋白分画における抗酸化物質の割合に着目し、経時的測定法による抗酸化能の結果と比較検討する予定である。今後、HDLに含まれる種々の抗酸化物質の直接的定量を引き続き行い、その結果を介してHDLの脂質の総合的な抗酸化能を直接評価するための測定法の開発へと繋げていく。

次年度使用額が生じた理由

未使用額が生じた理由として、当該年度は無細胞系の測定法の開発を中心に進めたため、当初予定していた細胞培養系の実験での支出が未使用となった。次年度以降、無細胞系の測定系と細胞培養を用いる従来の測定系の比較検討を進めていくため、翌年度分として請求した助成金と未使用額は次年度以降の細胞培養系の実験に使用する培養容器および培地の購入、また従来の測定系に必要となる放射活性測定試薬への支出へ充てる予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Baker Heart and Diabetes Institute(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      Baker Heart and Diabetes Institute
  • [雑誌論文] Usefulness of apolipoprotein B-depleted serum in cholesterol efflux capacity assays using immobilized liposome-bound gel beads.2019

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Y, Ohkawa R, Lai SJ, Shimano S, Hagihara M, Tohda S, Kameda T, Tozuka M
    • 雑誌名

      Bioscience Reports

      巻: 39(4) ページ: -

    • DOI

      10.1042/BSR20190213

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Serum amyloid A does not affect high-density lipoprotein cholesterol measurement by a homogeneous assay.2019

    • 著者名/発表者名
      Sato M, Ohkawa R, Low H, Nishimori M, Okubo S, Yoshimoto A, Yano K, Kameda T, Yatomi Y, Tozuka M
    • 雑誌名

      Clinical Biochemistry

      巻: 63 ページ: 97-101

    • DOI

      10.1016/j.clinbiochem.2018.10.008

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterization of the cholesterol efflux of apolipoprotein E-containing high-density lipoprotein in THP-1 cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Y, Ohkawa R, Lai SJ, Yamazaki A, Ikoma H, Yano K, Kameda T, Tozuka M
    • 雑誌名

      Biological Chemistry

      巻: 400(2) ページ: 209-218

    • DOI

      10.1515/hsz-2018-0284

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Validation and application of a novel cholesterol efflux assay using immobilized liposomes as a substitute for cultured cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Y, Lai S-J, Yamazaki A, Nakamura A, Ohkawa R, Yano K, Kameda T, Okubo S, Shimano S, Hagihara M, Tohda S, Tozuka M
    • 雑誌名

      Bioscience Reports

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10:1042/BSR20180144

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 固相化リポゾームを用いたコレステロール引き抜き能評価法の開発と評価2018

    • 著者名/発表者名
      堀内 優奈,賴 劭睿,山崎 あずさ,中村 文香,大川 龍之介,矢野 康次,亀田 貴寛,大久保 滋夫,島野 志都子,萩原 三千男,東田 修二,戸塚 実
    • 学会等名
      第58回日本臨床化学会年次学術集会
  • [学会発表] Validation and application of a novel cholesterol efflux assay using immobilized liposomes as a substitute for cultured cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Y, Lai S-J, Yamazaki A, Nakamura A, Ohkawa R, Yano K, Kameda T, Okubo S, Shimano S, Hagihara M, Tohda S, Tozuka M
    • 学会等名
      XVIIIth International Symposium on Atherosclerosis 2018
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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