本メディアの運営会社フォーネスライフのCTOであり、東北大学で客員教授も務める和賀巌がタンパク質測定技術SomaScan®を活用した世界の論文を紹介します。
フォーネスライフ株式会社CTO、NECソリューションイノベータ株式会社シニアフェロー。東北大学産学連携機構客員教授。東北大学医学研究科客員教授。東京大学医学部細胞情報学にて医学博士を取得。
1985年よりJT日本たばこ中央研究所で医薬事業部門の立ち上げに関わる。2003年には米国バイオスタートアップの事業開発部長としてIPOにも貢献。2004年よりNECグループで新規事業やスタートアップ出資、海外ヘルスケア事業構築に従事。米国で研究が進んでいたアプタマー技術への研究投資と、同技術を活用した疾病リスク予測ビジネス立ち上げに参画。2020年のフォーネスライフ設立より現職。2021年より科学技術振興機構未来社会創造事業運営統括業務も兼任。国立科学博物館でも展示された「光る花」の開発にも参加。
肝臓は私たちの体の中で大切な働きをしています。食べ物からエネルギーを作ったり、毒素を分解したり、血液をきれいにしたりするのは肝臓のおかげです。しかし、肝臓にも限界があります。肝臓に脂肪がたまりすぎると、肝臓の機能が低下してしまうことがあります。これを非アルコール性脂肪肝疾患（NAFLD:肝細胞の5％以上脂肪が蓄積した状態: 日本国内に約1,000万人と推定）と呼びます。NAFLDは世界の人口の約25％に影響すると言われており、肥満や糖尿病などの代謝症候群と密接に関係しています*1。
NAFLDは病気の進行によってさまざまな状態に分けられます。最初は肝臓に脂肪がたまるだけですが、これを非アルコール性脂肪肝（NAFL）と呼びます。しかし、肝臓の細胞が破壊されたり、炎症が起こったり、線維化（肝臓が硬くなること）が進んだりすると、非アルコール性脂肪性肝炎（NASH）と呼ばれる状態になります。NASHは肝臓の機能をさらに低下させ、肝硬変や肝がんにつながる可能性があります。
しかし、なぜNAFLDが進行する人としない人がいるのでしょうか？また、NAFLDの進行をどうやって見分けることができるのでしょうか？これらの問いに答えるために、イギリスのニューカッスル大学のアンスティ教授らの研究チームは、NAFLDの患者の血液と肝臓の組織を調べることにしました。
研究チームは、NAFLDの病状に応じて、血液中にどのようなタンパク質が出現するかを調べることにしました。タンパク質とは、私たちの体の中でさまざまな働きをする分子のことです。血液中のタンパク質を調べることで、NAFLDの進行度を判断できるかもしれません。
研究チームは、306人のNAFLDの患者の血液から、4,730種類のタンパク質を測定しました。また、同じ患者の肝臓の組織から、遺伝子の発現を測定しました。遺伝子は、私たちの体の設計図です。遺伝子の発現とは、遺伝子がどれだけ活動しているかを表す指標です。遺伝子の発現が高いということは、その遺伝子が作るタンパク質が多く作られているということです。遺伝子の発現を調べることで、肝臓の細胞がどのように変化しているかを知ることができます。
研究チームは、血液中のタンパク質と肝臓の遺伝子の発現のデータを分析しました。その結果、NAFLDの進行に伴って、血液中に現れる特定のタンパク質のパターンが見つかりました。特に、NASHや線維化の程度を示すタンパク質のグループが明らかになりました。これらのタンパク質のグループは、肝臓の遺伝子の発現とも相関していました。つまり、血液中のタンパク質は、肝臓の状態を反映していました。
最終的に研究チームは、血液中のタンパク質と肝臓の遺伝子の発現のデータから、31種類のタンパク質を選び出しました。これらのタンパク質は、NAFLDの進行を示す指標となる可能性が高いと考えられます。これらのタンパク質は、どのような働きをしているのでしょうか？研究チームは、肝臓の細胞ごとに遺伝子の発現を調べることで、これらのタンパク質がどの細胞から出てきているかを推測しました。その結果、これらのタンパク質は、肝臓の中で炎症や線維化を引き起こす細胞（マクロファージやヘパトサイトなど）から出てきていることがわかりました。これらの細胞は、NAFLDの進行に重要な役割を果たしていると考えられます。
研究チームは、これらの31種類のタンパク質のうち、4種類のタンパク質（ADAMTSL2、AKR1B10、CFHR4、TREM2）を選びました。これらのタンパク質は、NASHのリスクを判定するためのモデルに使われました。このモデルは、これらのタンパク質のほかに、体重や糖尿病の有無などの情報も考慮しています。このモデルを使うことで、NASHのリスクが高い患者を見分けることができるかもしれません。この研究は、NAFLDの進行に伴う血液中のタンパク質は、NAFLDの進行を示す指標となる可能性があります。
今回の研究では、血液中のタンパク質を測定するに、SomaScan®という技術を使って、血液中のタンパク質を測定しました。SomaScan®とは、特殊な分子（SOMAmer®と呼ばれます）を使って、血液中のタンパク質と結合させることで、タンパク質の量や種類を調べることができる技術です。SomaScan®は他のタンパク質測定法と比べて、より多くのタンパク質を測定できるという利点があります。SomaScan®は、NAFLDの診断や予後の判断に役立つかもしれません。
この研究は、NAFLDの進行に伴う血液中のタンパク質の変化を詳細に解析し、新しいタンパク質の地図を作成しました。この地図は、NAFLDの病状を見分けるための有用な情報を提供します。また、この地図は、NAFLDのメカニズムを理解するための手がかりを与えます。この研究は、NAFLDの診断や治療に向けて、新しい可能性を開くかもしれません。
研究論文
A proteo-transcriptomic map of non-alcoholic fatty liver disease signatures.
Govaere O, et al. Nat Metab. 2023. PMID: 37037945 Free PMC article.
今回は非アルコール性脂肪肝疾患とタンパク質に関する研究についてご紹介しました。
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構成：和賀巌
編集：lala a live編集部
