脳脊髄液産生マーカーによる脳脊髄液漏出症の診断法の開発
研究課題情報
- 課題管理番号
- 18hm0102042h0003
- 9つの連携分野プロジェクト
オールジャパンでの医療機器開発プロジェクト
- 事業名
医療分野研究成果展開事業
- タグ(2018)
研究の性格: 新規診断法・検査法・検査体制の開発、確立、検証<診断薬・診断機器開発は除く>
開発フェーズ: 該当なし
承認上の分類: 薬機法分類非該当
対象疾患: 神経系の疾患
- タグ(2017)
研究の性格: 医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
開発フェーズ: 基礎的
承認上の分類: 医療機器
対象疾患: 神経系の疾患
- タグ(2016)
研究の性格: 医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
開発フェーズ: 基礎的
承認上の分類: 医療機器
対象疾患: 神経系の疾患
- 代表研究機関
- 公立大学法人福島県立医科大学
- 研究代表者
(2018) 橋本康弘, 公立大学法人福島県立医科大学, 医学部生化学講座・教授
(2017) 橋本康弘, 公立大学法人福島県立医科大学, 医学部生化学講座・教授
(2016) 橋本康弘, 公立大学法人福島県立医科大学, 医学部生化学講座 教授
- 研究期間
- 2016年度 - 2018年度
- 課題への総配分額
- 93,105 千円
- 研究概要(2018)
- 脳脊髄液産生マーカーである脳型トランスフェリンをレクチンビーズ法を用いて測定し、診断マーカーとして確立する。
- 研究概要(2017)
- 脳脊髄液産生マーカーである脳型トランスフェリン(Tf)の脳脊髄液漏出症の診断マーカーとしての確立。臨床検体(脳脊髄液)を用いて、Tf測定法の最適化を行う。
- 研究概要(2016)
- 脳脊髄液中のTfの中にはユニークな糖鎖を持つ糖鎖異性体が存在する。糖鎖末端にN-アセチルグルコサミンを持つものと、マンノースを持つ異性体である。予備実験により、前者は脳脊髄液減少症の、後者はアルツハイマー病のマーカーであることが示唆された。この仮説の検証を行う。
研究成果情報
2018
2017
2016
成果の概要
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(1) 脳脊髄液中には、血中より移行してくるTfと脳内で生合成されるTf(髄液型Tf)の2種類が存在する。両者の糖鎖構造は異なっている。それぞれの糖鎖に特異的なレクチンを同定した。このレクチンとTf抗体でサンドイッチするELISA法を確立し脳脊髄液漏出症(137症例)及びコントロール(56症例)の計193症例を収集し測定を行った。この方法による脳脊髄液漏出症の診断では感度85%、特異度86%の値が得られた。(2) 上記のサンドイッチ法を応用した自動測定装置のプロトタイプ(前処理装置を除く、固定化レクチン装置と検出装置の一体化装置:αバージョン)を作製した。この機器により、マーカー測定を行なったところ、脳脊髄液漏出症の診断では感度72%、特異度75%の値が得られた。(3) 他の糖タンパク質と同様に、髄液型Tfの糖鎖にはミクロヘテロジェナイティー(微細構造変化)が認められる。1リットルの脳脊髄液から髄液型Tfを精製し、その糖鎖構造解析を行った。また、この精製された髄液型Tfを定量のスタンダードとして利用した。(4) 脳脊髄液の産生マーカーである髄液型Tfは、脳脊髄液を産生する組織である脈絡叢からの分泌が予想される。脈絡叢ではTf-mRNAの強いシグナルが検出された。また、Tf抗体を用いた免疫染色及びレクチン染色により、脈絡叢における髄液型Tfの発現が示唆された。即ち、本分子の脳脊髄液産生マーカーとしての科学的根拠が得られた。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Suzuki Y, Hashimoto K, Hoshi K, Ito H, Kariya Y, Miyazaki K, Sato M, Kawasaki Y, Yoshida M, Honda T, Hashimoto Y, Hosoya M. Ratio of alpha 2-macroglobulin levels in cerebrospinal fluid and serum: an expression of neuroinflammation in acute disseminated encephalomyelitis. J. Pediatric Neurology, in press
2. Murakami Y, Saito K, Ito H, Hashimoto Y. Transferrin isoforms in cerebrospinal fluid and their relation to neurological diseases. Proceedings of the Japan Academy, Series B, 2019, 95, 198-210 doi: 10.2183/pjab.95.015
3. Ito H, Hoshi K, Honda T, Hashimoto Y, Lectin-based assay for glycoform-specific detection of α2,6sialylated transferrin and carcinoembryonic antigen in tissue and body fluid. Molecules, 2018, 23, 1314 doi 10.3390/molecules23061314
4. Murakami Y, Takahashi K, Hoshi K, Ito H, Kanno M, Saito K, Nollet K, Yamaguchi Y, Miyajima M, Arai H, Hashimoto Y, Mima T. Spontaneous intracranial hypotension is diagnosed by a combination of lipocalin-type prostaglandin D synthase and brain-type transferrin in cerebrospinal fluid. BBA General Subjects, 2018, 1862, 1835-1842 doi: 10.1016/j.bbagen. 2018.03.027)
5. Murakami Y, Matsumoto Y, Hoshi K, Ito H, Fuwa TJ, Yamaguchi Y, Nakajima M, Miyajima M, Arai H, Nollet K, Kato N, Nishikata R, Kuroda N, Honda T, Sakuma J, Saito K, Hashimoto Y. Rapid increase of "brain-type" transferrin in cerebrospinal fluid after shunt surgery for idiopathic normal pressure hydrocephalus: a prognosis marker for cognitive recovery. J. Biochem., 2018, 164(3), 206-213 doi: 10.1093/jb/mvy043
6. Oyama M, Kariya Y, Kariya Y, Matsumoto K, Kanno M, Yamaguchi Y, Hashimoto Y. Biological role of site-specific O-glycosylation in cell adhesion activity and phosphorylation of osteopontin. Biochemical Journal, 2018, 475, 1583-1585
7. Kariya Y, Oyama M, Hashimoto Y, Gu J, Kariya Y. Beta4-integrin/P13K signaling promotes tumor progression through Galectin-3-N-glycan complex. Molecular Cancer Research, 2018, 16(6), 1024-1034 Doi. 10.1158/1541-7786.MCR-17-0365 Epub 2018 Mar 16
8. Sato T, Bakhit M, Suzuki K, Sakuma J, Fujii M, Murakami Y, Ito Y, Sure U, Saito K. A novel intraoperative laser light imaging system to simultaneously visualize visible light and near-infrared fluorescence for indocyanine green videoangiography. Cerebrovasc Dis Extra. 2018, 8, 96-100.
9. Ito Y, Suzuki K, Ichikawa T, Watanabe Y, Sato T, Sakuma J, Saito K. Intraoperative fluorescence cerebral angiography by laser surgical microscopy: comparison with xenon microscopy and simultaneous observation of cerebral blood flow and surrounding structures. Oper Neurosurg. 2018, Jun 12, doi: 10.1093/ons/opy159.
10. Sakuma J, Fujii M, Kishida Y, Iwami K, Oda K, Iwatate K, Ichikawa M, Bakhit M, Sato T, Waguri S, Watanabe S, Saito K. Skull base invasive low-grade meningiomas, a distinct genetic subgroup: A microarray gene expression profile analysis. bioRxiv. 2018, doi: 10.1101/371716.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. TMS can detect abnormal synaptic plasticity associated with amyloid-beta and Tau pathology in early staged dementia.口頭, Murakami T, Abe M, Tiksnadi A, Futamura M, Kobayashi N, Hashimoto Y, Ugawa Y, 3rd International Brain Stimulation Conference, 2018/2/24-27, 国外
国外 / 口頭
2. Novel CSF biomarkers for diagnosing Spontaneous intracranial hypotension: combination of lipocalin-type prostaglandin D synthase & brain-type transferrin, 口頭, Murakami Y, Takahashi K, Hoshi K, Ito H, Saito K, Miyajima M, Arai H, Mima T, Hashimoto Y, The 10th Meeting of the International Society for Hydrocephalus and Cerebrospinal Fluid Disorders (Hydrocephalus 2018), 2018/10/19-22, 国外
国外 / 口頭
3. 脳脊髄液減少症における髄液バイオマーカー, 口頭, 村上友太, 星 京香, 伊藤浩美, 齋藤 清, 宮嶋雅一, 新井 一, 高橋浩一, 美馬達夫, 光藤 尚, 荒木信夫, 橋本康弘, 第71回日本自律神経学会総会, 2018/10/25-26, 国内
国内 / 口頭
4. 新しい脳脊髄液代謝マーカーによる脳脊髄液漏出症の診断, ポスター, 村上友太, 高橋浩一, 星 京香, 伊藤浩美, 齋藤 清, 山口芳樹, 宮嶋雅一, 新井 一, 美馬達夫, 橋本康弘, BIO Japan 2018, 2018/10/10-12, 国内
国内 / ポスター
5. 髄液糖鎖マーカーとしての脳型トランスフェリン, 口頭, 村上友太, 星 京香, 伊藤浩美, 不破尚志, 安部英理子, 齋藤 清, 宮嶋雅一, 新井 一, 光藤 尚, 荒木信夫, 高橋浩一, 美馬達夫, 橋本康弘, 第12回東北糖鎖研究会, 2018/9/21-22, 国内
国内 / 口頭
6. 髄液代謝異常症とトランスフェリン糖鎖異性体, 口頭, 村上友太, 高橋浩一, 星 京香, 伊藤浩美, 不破尚志, 菅野真由美, 山口芳樹, 宮嶋雅一, 新井 一, 美馬達夫, 本多たかし, 齋藤 清, 橋本康弘, 口頭, 第37回日本糖質学会年会, 2018/8/28-30, 国内
国内 / 口頭
7. 髄液産生マーカーとしてのトランスフェリン, 口頭, 村上友太, 高橋浩一, 星 京香, 伊藤浩美, 宮嶋雅一, 新井 一, 美馬達夫, 本多たかし, 齋藤 清, 橋本康弘, 京都髄液フォーラム2018, 2018/8/4-5, 国内
国内 / 口頭
8. インテグリンαvβ3は強力なEMT促進因子である, 口頭, 大山 翠、苅谷慶喜, 橋本康弘, 第50回日本結合組織学会学術大会, 2018/6/29-30, 国内
国内 / 口頭
9. 新しい髄液代謝マーカー:髄液過剰による認知症及び髄液漏出症の診断, ポスター, 村上友太, 高橋浩一, 星 京香, 伊藤浩美, 齋藤 清, 山口芳樹, 宮嶋雅一, 新井 一, 美馬達夫, 橋本康弘, BIO tech 2018, 2018/6/27-28, 国内
国内 / ポスター
10. 糖鎖リガンドの動的構造とレクチン受容体との相互作用, 口頭, 山口芳樹, 若手NMR研究会, 2018/8/5, 国内.
国内 / 口頭