アミロイド線維形成を修飾する生体分子群の探索―試験管実験とプロテオーム解析の融合

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K06967
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 内木 宏延 福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (10227704)
• 研究分担者: 植田 光晴 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (60452885)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: アミロイドーシス / β2-ミクログロブリン / プロテオーム解析 / 免疫染色 / プロテオグリカン

研究実績の概要

①アミロイド線維形成を修飾する生体分子群の試験管実験による解析：大阪大学、新潟大学等との共同研究により、β2-ミクログロブリン（β2-m）アミロイドーシスの危険因子として、これまで知られていた血中β2-m濃度の増加、長期血液透析歴に加え、血中アルブミン濃度の低下が第3の危険因子であることを、患者・健常者血清を用いた試験管実験により明らかにし、論文発表した。アルブミンは、β2-mアミロイドを含む多くのアミロイドの共存蛋白質であり、本研究課題の主要な研究計画である「共存蛋白質の試験管内β2-mアミロイド線維形成に及ぼす影響の解析」の成果を挙げることが出来た。
②プロテオーム解析のアミロイドーシス病型診断・病態解明への応用：全国規模で実施しているアミロイドーシス病型診断コンサルテーションの結果を集計し、トランスサイレチン型心アミロイドーシスに対する新規治療薬、新規診断薬の承認が、循環器内科医の同疾患に対する認知度を高め、診断数の著しい増加に繋がったことを世界に先駆けて実証し、論文発表した。本コンサルテーションは免疫染色とプロテオーム解析を組み合わせて実施しており、診断症例の中にはβ2-mアミロイドーシスのプロテオーム解析症例も含まれている。
京都府立医科大学、熊本大学（研究分担者の植田）との共同で、大動脈弁狭窄症により摘出された大動脈弁のアミロイド蛋白の同定を、免疫染色に加えプロテオーム解析を駆使して実施している。今年度97症例の解析を終え、論文投稿予定である。
③β2-mアミロイドーシス症例手術標本の収集：令和4年度に6症例の収集を計画したが、その目標を達成することができなかった。令和5年度以降、その収集に努める。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

上に述べたとおり、本研究と密接に関連する分野（プロテオーム解析、試験管実験を駆使した、アミロイド線維形成を修飾する生体分子群の解析）では十分な成果を得ることができた。一方で本研究課題の第一段階であるβ2-mアミロイドーシス症例手術標本の収集は遅れており、全体として「やや遅れている」と判断した。

今後の研究の推進方策

① β2-mアミロイドーシス症例手術標本の収集：われわれは既に4症例を収集し、コンゴーレッド染色、抗β2-m染色など、基本的な解析を終えている。本研究では計10症例を収集し、以下に示すプロテオーム解析、および病理組織学的解析を実施する。
② 手術標本のプロテオーム解析：①で収集した手術標本のブロックを熊本大学に送り、薄切、コンゴーレッド染色後、アミロイド沈着部位をレーザーマイクロダイセクション装置により切り取る。その後液体クロマトグラフィー・タンデムマススペクトロメトリーにより、β2-mを始めとする沈着蛋白質を網羅的に解析する。
③ 共存蛋白質の試験管内β2-mアミロイド線維形成に及ぼす影響の解析：上記②でリストアップされたアミロイド共存蛋白質のβ2-mアミロイド線維形成に及ぼす影響を、われわれが独自に開発した試験管内実験系を駆使して多角的に解析する。アミロイド線維形成のキネティクスは、蛍光色素チオフラビンTを用いた分光蛍光定量法により解析する。
④ 共存分子のアミロイド沈着組織における局在の解析：われわれは既に、4症例の手術標本を用いて、一群のプロテオグリカン（small leucine-rich proteoglycan: SLRP）に対する免疫染色を実施している。上記②でリストアップされたアミロイド共存蛋白質に対する抗体を用いて免疫染色を実施し、β2-mアミロイド内における共存蛋白質の局在を病理組織学的に解析する。
⑤ データの統合と作業モデルの提案：上記で得られたデータを統合し、アミロイド線維形成を制御する細胞外生体分子環境の全貌を解明する。

研究成果

• [雑誌論文] Fanconi syndrome in an elderly patient with membranous nephropathy during treatment with the immunosuppressant mizoribine. (2023)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa Sho ,Takahashi Naoki ,Nishikawa Yudai ,Yokoi Seiji ,Morita Sayu ,Shimamoto Yuki ,Sakashita Sayumi ,Nishimori Kazuhisa ,Kobayashi Mamiko ,Fukushima Sachiko
  • 雑誌名: CEN Case Reports 巻: 12 ページ: 32-38
  • DOI: 10.1007/s13730-022-00715-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 肝胆膵疾患領域における医療関連死解析に寄与する介在死因データベース (2023)
  • 著者名/発表者名: 宇野 美雪, 樋口 翔平, 八田 聡美, 木下 一之, 法木 左近, 後藤 伸之, 内木 宏延, 稲井邦博
  • 雑誌名: 医療の質・安全会誌 巻: 18 ページ: 3-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Steep increase in the number of transthyretin-positive cardiac biopsy cases in Japan: evidence obtained by the nation-wide pathology consultation for the typing diagnosis of amyloidosis. (2023)
  • 著者名/発表者名: Naiki H, Yamaguchi A, Sekijima Y, Ueda M, Ohashi K, Hatakeyama K, Ikeda Y, Hoshii Y, Shintani-Domoto Y, Miyagawa-Hayashino A, Tsujikawa H, Endo J, Arai T, Ando Y.
  • 雑誌名: Amyloid 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1080/13506129.2023.2180334
• [雑誌論文] Elderly onset congenital hepatic fibrosis with portal hypertension diagnosed after recurrent cholangitis: a case report. (2022)
  • 著者名/発表者名: Takahashi K, Ofuji K, Nosaka T, Naito T, Matsuda H, Ohtani M, Hiramatsu K, Harada K, Naiki H, Nakamoto Y
  • 雑誌名: Clin J Gastroenterol 巻: 15 ページ: 611-616
  • DOI: 10.1007/s12328-022-01620-w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Macromolecular crowding and supersaturation protect hemodialysis patients from the onset of dialysis-related amyloidosis. (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakajima K, Yamaguchi K, Noji M, Aguirre C, Ikenaka K, Mochizuki H, Zhou L, Ogi H, Ito T, Narita I, Gejyo F, Naiki H, Yamamoto S, Goto Y.
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 13 ページ: 5689
  • DOI: 10.1038/s41467-022-33247-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] いまさら聞けない アミロイドーシスって何? (2022)
  • 著者名/発表者名: 内木 宏延
  • 雑誌名: Medical Technology 巻: 50 ページ: 996-1000
• [雑誌論文] プロテオーム解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 羽深 将人, 山本 卓, 内木 宏延, 山本 格, 成田 一衛
  • 雑誌名: 日腎会誌 巻: 64 ページ: 863-867
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pathological evaluation of human pancreatic tissue injuries by machine compression for computer-aided safe pancreatic compression. (2022)
  • 著者名/発表者名: K. Inai, D. Kim, N. Takano, M. Uno, S. Noriki, H. Naiki, E. Kobayashi
  • 雑誌名: Int J CARS 巻: suppl1 ページ: S54-S55
  • DOI: 10.1007/s11548-022-02635-x
  • 査読あり
• [学会発表] Pathological evaluation of human pancreatic tissue injuries by machine compression for computer-aided safe \npancreatic compression devices (2022)
  • 著者名/発表者名: K. Inai, D. Kim, N. Takano, M. Uno, S. Noriki, H. Naiki, E. Kobayashi
  • 学会等名: 36th International Congress and Exhibition, CARS 2022 Computer Assist Radiology and Surgery
  • 国際学会
• [学会発表] ヒトアミロイドーシス発症の分子機構 (2022)
  • 著者名/発表者名: 内木 宏延
  • 学会等名: 第101回福井県医学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] 抗がん剤性肝硬変の鑑別における鑑別における肝体積萎縮速度の活用に関する検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 宇野美雪、稲井邦博、西島昭彦、法木左近、内木宏延、後藤伸之
  • 学会等名: 第32回日本医療薬学会年会
• [学会発表] 左室肥大を認めない心アミロイドーシスの一例 (2022)
  • 著者名/発表者名: 川口樹里、有馬直輝、越智友梨、馬場裕一、久保亨、山崎直仁、内木宏延、北岡裕章
  • 学会等名: 第9回日本アミロイドーシス学会学術集会
• [学会発表] 心アミロイドーシス診断のピットフォール (2022)
  • 著者名/発表者名: 池田 善彦, 岡田 厚, 雨宮 妃, 松本 学, 大郷 恵子, 内木 宏延, 畠山 金太
  • 学会等名: 第111回日本病理学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] 深層学習を用いた甲状腺癌の識別 (2022)
  • 著者名/発表者名: 八田 聡美, 樋口 翔平, 稲井 邦博, 今村 好章, 一氏 良仁, 間普 真吾, 本谷 秀堅, 木戸 尚治, 内木 宏延
  • 学会等名: 第111回日本病理学会総会
• [学会発表] 他施設甲状腺標本に対する機械識別のための色調補正深層学習の活用法 (2022)
  • 著者名/発表者名: 八田 聡美, 樋口 翔平, 稲井 邦博, 一氏 良仁, 間普 真吾, 本谷 秀堅, 木戸 尚治, 内木 宏延, 今村 好章
  • 学会等名: 第9回日本甲状腺病理学会学術集会
• [備考] 分子病理学
  • URL: https://www.med.u-fukui.ac.jp/laboratory/molecular-pathology/