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2014 年度 実績報告書

熱帯・災害感染症におけるマトリセルラー蛋白質の臨床的意義に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26257506
研究機関東北大学

研究代表者

服部 俊夫  東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (30172935)

研究分担者 江川 新一  東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (00270679)
仁木 敏朗  香川大学, 医学部, 助教 (40558508)
久保 亨  長崎大学, 熱帯医学研究所, 研究員 (50444873)
C.-Y. HAORILE  東北大学, 災害科学国際研究所, 助教 (50624821)
狩野 繁之  独立行政法人国立国際医療研究センター, 熱帯医学研究所, 研究部長 (60233912)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードデング熱 / マトリセルラー蛋白質 / マラリア / 熱帯災害感染症 / バイオマーカー
研究実績の概要

デングウイルスは蚊ベクターによって伝搬され、幅広い症状を引きおこす。デング熱ウイルスは自然寛解が予測されるデング熱と、時に生命を脅かすデング出血熱に大別される。デングウイルスと宿主との複雑なやりとりにより病態が構成されるが、免疫系の反応は凝固系の活性化とも相関するので、凝固系マーカーとトロンビンにより切断される全長オステオポンチン(FL-OPN)と切断型オステオポンチン(trOPN)の測定をデングウイルス感染者で行った。材料は2010年に採取したマニラのサンラザロ病院のデング熱、デング出血熱65名の患者の血漿中のFL-OPNとtrOPNを発熱期と回復期で測定を行った。FL-OPN, trOPN, D-dimer, TATはDF, DHFの発熱期で健康人に比べて劇的に上昇した。回復期においてはFL-OPN値は減少したが、trOPNはDF, DHFでは劇的に上昇した。FL-OPN値はD-dimerとフェリチン値に相関したが、trOPN値はTAT,血小板数、ウイルス量と相関をした。これらの研究により、FL-OPN, trOPNがデングウイルス感染症にて、上昇することを始めて明らかにした。昨年報告したデング熱において上昇するGalectin 9(Gal-9)はOPNと同じくマトリセルラー蛋白に属する。マトリセルラー蛋白は細胞外液に存在する蛋白であるが機能的に、細胞外受容体、ホルモンなどと反応し、多様な生物活性を有するものであるが、FL-OPNはTh1を誘導するが、trOPNは凝固系の活性化を、Gal-9がTh2/Tregとの相関が強く、これらのマトリセルラー蛋白は異なる局面を反映する。これらの活性を総合的にとらえることにより、疾患の新たな局面が明らかにできる。

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

50例のタイのマラリアの解析は保存検体であったが、Gal-9, FL-OPN, trOPN及び、ルミネックス解析を行った。解析結果、Gal-9はサイトカイン・ケモカインの中ではIL-10に最もよく相関し、Gal-9の抗炎症活性がTreg/Th2との関連を持つことを明らかにした。さらに臨床検査所見ではクレアチニン(r=0.56)、ビリルビン値(r=0.37)、sGOT(r=0.56)との相関がよくみられ、重症度と相関し、臨床上有用なマーカーであることを明らかにした。デングウイルス研究においては、末梢血リンパ球を用いて、FACS解析をすることによりGal-9とその受容体である(Tim3)がNK(CD16)細胞上にあることを同定した。さらに診断では現在使用されているリアルタイムPCRに加え、ラテラルフローでウイルスRNAを同定する方法を開発中である。この系を用いると、デングのRNA陽性サンプルが可視化できる。インドネシアのパジャジャラン大学において、この方法のデモンストレーションを行った所、この方法を基にした共同研究をおこなうことで合意し、インドネシア政府の奨学金を持つ学生が2017年4月より東北大学の修士課程に就学することになった。さらに分離したウイルスを293T細胞に感染させる系を確立した。その系においてGal-9の影響を観察するとGal-9により感染のわずかな促進が見られた。さらに293T細胞にGal9-GFP遺伝子を導入し、その発現を今年度購入したEvos imaging systemを用いて解析することに成功した。それによるとGal-9は予想に反して核に存在せずに細胞質のみに存在することが明らかになった。

今後の研究の推進方策

マラリアに関しては、マヒドール大学と協議のうえ、現在の解析データーはGal-9の臨床マーカーとしての価値は極めて高いということで同意を得た。そこで臨床データーのより揃った新たなサンプルを用いて解析するほうがその意義を確実に証明することができるということを合意し、マヒドール大学の倫理委員会に昨年の3月に新しい申請を行った。新しいサンプルは本年の5-6月に収集予定であり、その後Gal-9、OPN、ルミネックス解析を行う。さらに詳細な臨床データーをマヒドール大学は保持しているので、その臨床データーとの相関解析をマヒドール大学とdouble blindで行う。デングの末梢血リンパ球解析をさらに進め、より多数のサンプルを集め、血漿とリンパ球の双方を同時に解析する。その解析によりNK細胞に加え、CD4,CD8,単球細胞上でのGal-9, Tim-3に加えもう一つの疲弊細胞マーカーであるPD1を解析し、これらの細胞の比率がGal-9や他のサイトカイン・ケモカインあるいはウイルスRNAと相関するかを明らかにし、その重症化機構を解析する。既に予備実験においてLateral flow assayは成功しているが、わずかの非特異反応が存在する。ここでは使用するPCR primerなどを、塩基配列をもとに再調整して、完成させる。その完成した系の臨床開発をパジャジャラン大学とサンラザロ病院のそれぞれの臨床サンプルで行う予定である。さらに昨年に引き続きデングウイルス感染による細胞内からのGal-9の放出機構の研究に関しては、本年度はOnstage incubatorを購入し、Gal-9を発現した細胞にデングウイルスを感染させ、その細胞からのGal-9の遊離する様子をin vivo imagingで明らかにする。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Ebola virus disease: preparedness in Japan.2015

    • 著者名/発表者名
      Ashino Y, Chagan-Yasutan H, Egawa S, Hattori T.
    • 雑誌名

      Disaster Med Public Health Prep

      巻: 9(1): ページ: 74-78

    • DOI

      10.1017/dmp.2014.130

    • 査読あり
  • [雑誌論文] マトリセルラータンパク質と感染症2015

    • 著者名/発表者名
      芦野有悟、浩日勒、齋藤弘樹、服部俊夫
    • 雑誌名

      化学療法の領域

      巻: 131(2) ページ: 109-114

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elevated levels of full-length and thrombin-cleaved osteopontin during acute dengue virus infection are associated with coagulation abnormalities.2014

    • 著者名/発表者名
      Chagan-Yasutan H, Lacuesta TL, Ndhlovu LC, Oguma S, Leano PS, Telan EF, Kubo T, Morita K, Uede T, Dimaano EM, Hattori T.
    • 雑誌名

      Thromb Res

      巻: 134(2) ページ: 449-454

    • DOI

      10.1016/j.thromres.2014.05.003

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Elevated OPN, IP-10, and neutrophilia in loop-mediated isothermal amplification confirmed tuberculosis patients2014

    • 著者名/発表者名
      Shiratori B, Leano S, Nakajima C, Chagan-Yasutan H, Niki T, Ashino Y, Suzuki Y, Telan E, Hattori T
    • 雑誌名

      Mediators Inflamm

      巻: 2014 ページ: 513263

    • DOI

      10.1155/2014/513263

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Awareness of disaster reduction frameworks and risk perception of natural disaster: a questionnaire survey among Philippine and Indonesian health care personnel and public health students.2014

    • 著者名/発表者名
      Usuzawa M1, O Telan E, Kawano R, S Dizon C, Alisjahbana B, Ashino Y, Egawa S, Fukumoto M, Izumi T, Ono Y, Hattori T.
    • 雑誌名

      Tohoku J Exp Med

      巻: 233(1) ページ: 43-48

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Galectin-9 controls the therapeutic activity of 4-1BB-targeting antibodies2014

    • 著者名/発表者名
      Madireddi S, Eun SY, Lee SW, Nemčovičová I, Mehta AK, Zajonc DM, Nishi N, Niki T, Hirashima M, Croft M.
    • 雑誌名

      J Exp Med

      巻: 211(7) ページ: 1433-1448

    • DOI

      10.1084/jem.20132687

  • [雑誌論文] Galectin-9 enhances cytokine secretion, but suppresses survival and degranulation, in human mast cell line.2014

    • 著者名/発表者名
      Kojima R, Ohno T, Iikura M, Niki T, Hirashima M, Iwaya K, Tsuda H, Nonoyama S, Matsuda A, Saito H, Matsumoto K, Nakae S.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 9(1) ページ: e86106

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0086106

    • 査読あり
  • [学会発表] 血漿中のマトリセルラー蛋白質はデングウイルス感染症の重症度マーカーである。2015

    • 著者名/発表者名
      Chagan-Yasutan H, Hattori T
    • 学会等名
      第20回日本集団災害医学会総会・学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-02-28 – 2015-02-28
  • [学会発表] Galectin-9は重症敗血症の免疫・炎症反応に関連する可能性がある。2015

    • 著者名/発表者名
      浩日勒、山内聡、工藤大介、仁木敏朗、芦野有悟、服部俊夫、久志本成樹
    • 学会等名
      第19回エンドトキシン血症救命治療研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-01-23 – 2015-01-23
  • [学会発表] Increase of thrombin-cleaved form of OPN in recovery phase of dengue virus infection.2014

    • 著者名/発表者名
      Toshio Hattori, Talitha Lacuesta, Susan Lerano, Efren Dimmano, Elizabeth Telan, Haorile Chagan-Yasutan.
    • 学会等名
      Joint International Tropical Medicine Meeting 2014
    • 発表場所
      バンコク(タイ)
    • 年月日
      2014-12-02 – 2014-12-05
  • [学会発表] Dramatic increases of matricellular proteins in plasma of dengue virus infection2014

    • 著者名/発表者名
      Haorile Chagan-Yasutan, Toshio Hattori
    • 学会等名
      第76回日本血液学会学術集会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-11-02
  • [学会発表] ANALYSIS OF BIOMARKERS IN PLASMA AND URINE OF LEPTOSPIROSIS PATIENTS.2014

    • 著者名/発表者名
      Haorile Chagan-Yasutan, Toshio Hattori
    • 学会等名
      12th Asia Pacific Conference on Disaster Medicine
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [学会発表] ELEVATION OF MATRICELLULAR PROTEINS IN DENGUE VIRUS INFECTION.2014

    • 著者名/発表者名
      Haorile Chagan-Yasutan, Susan Leano, Talitha Lacuesta, Elizabeth Telan, Toshio Hattori.
    • 学会等名
      10th China-Japan International Conference of Virology
    • 発表場所
      長春(中国)
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-28
  • [学会発表] デングウイルス感染症における炎症及び凝固関連マーカー研究2014

    • 著者名/発表者名
      Chagan Yasutan H, Lacuesta TL, Ndhlovu LC, Leano PSA, Telan EFO, Dimaano EM, Hattori T
    • 学会等名
      海外学術調査フォーラム
    • 発表場所
      東京外国語大学
    • 年月日
      2014-06-28 – 2014-06-28
  • [学会発表] Combination of Antibody and DNA method improve diagnosis of leptospirosis2014

    • 著者名/発表者名
      Hattori T,Iwasaki H,Leano S,Telan B,Koizumi N,Nakajima C,Suzuki Y,Chagan Yasutan H
    • 学会等名
      114th General Meeting ASM2014
    • 発表場所
      ボストン(アメリカ)
    • 年月日
      2014-05-07 – 2014-05-07
  • [備考] デング出血熱において炎症と凝固系の相互作用を示すマーカータンパク質 を発見

    • URL

      http://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press_20140519_02.pdf

  • [備考] 東北大 デング熱におけるマーカータンパク質を発見

    • URL

      http://www.qlifepro.com/news/20140527/found-a-marker-protein-quality-indicate-inflammation-in-the-tohoku-university-of-dengue-fever-and-the-coagulation-system.html

  • [産業財産権] アミド誘導体2015

    • 発明者名
      服部俊夫
    • 権利者名
      服部俊夫
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2015/055873
    • 出願年月日
      2015-02-27

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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