Analysis of the usefulness of tRNA fragments as biomarkers for rheumatoid arthritis and their effects on synovial cells

分析 tRNA 片段作为类风湿关节炎生物标志物的用途及其对滑膜细胞的影响

• 批准号: 22K08535
• 负责人: 山崎 聡士
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kurume University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K08535/
• 关键词: 関節リウマチ; 滑膜細胞; バイオマーカー; 転移リボ核酸断片; リボ核酸配列解析; tRNA断片; 翻訳抑制; アポトーシス; アンジオジェニン

関節リウマチ（Rheumatoid Arthritis: RA）では、蛋白質をコードしないnon-coding RNA(ncRNA)に特有の発現変化が起こることが報告されている。しかし、その病態への影響に関しては不明な点も多い。申請者は古典的ncRNAの１つである転移リボ核酸（transfer RNA：tRNA）の切断片が翻訳抑制機能を有することを発見、「tiRNA」として報告した。その後、tiRNAが抗アポトーシス作用を有すること、マウスの自己免疫疾患モデルに影響を与えることが判明し、ヒト疾患への応用研究も展開されつつある。本研究では、RAにおけるtiRNAのバイオマーカーとしての可能性を探り、さらにtiRNAが積極的に病態に関与しているかを検証する。その方法として、生物学的製剤による治療の前後にRA症例の血液を採取し、血中のtiRNAの変化を検討し、バイオマーカーとしての価値を検証する。培養細胞研究では培養滑膜細胞におけるtiRNAの制御、およびtiRNAが滑膜細胞に与える影響を検討する。バイオマーカーに関する研究では、リボ核酸の配列解析（RNA-Seq）が鍵となる。特にサンプル間バリアンスを回避する工夫が重要であり、全てのtRNA断片を漏らさず解析するための技術構築が決め手となる。2022年度はこの技術的解決に成功した。そのポイントは、tRNA断片と同じサイズのRNAの断端のリン酸化を一律に除去し、再びその全てをリン酸化するという方法である。これにより異なる断端を有するRNAを全て一様に配列解析することが可能となった。培養細胞研究は研究施設移動のため研究に遅れが生じているが、今後広島大学リウマチ・膠原病科で継続的に行われている滑膜細胞研究プラットフォームを使用して、研究実施が可能な状況となった。

据报道，非编码RNA（NCRNA）独特的表达变化，这些变化不编码蛋白质，发生在类风湿关节炎（RA）中。但是，关于这种情况的影响有许多未知数。申请人发现，经典NCRNA的转移核糖酸（TRNA）的裂解具有翻译抑制功能，并将其报告为“ tirna”。此后，发现Tirna具有抗凋亡作用，并对小鼠自身免疫性疾病模型产生了影响，并且正在开发人类疾病中的应用。这项研究探讨了TiRNA作为RA生物标志物的潜力，并进一步研究了TiRNA是否积极参与病理条件。作为一种方法，在用生物学剂治疗前后收集了RA病例的血液，检查血液中的TIRNA的变化，并将其值验证为生物标志物。培养的细胞研究将检查培养的滑膜细胞中TIRNA的调节以及TiRNA对滑膜细胞的影响。在生物标志物研究中，核糖核酸序列分析（RNA-SEQ）是关键。特别是，避免样本间差异很重要，并且建造一项技术以分析所有tRNA片段而不泄漏的技术是关键因素。该技术解决方案在2022年成功。关键是统一去除与tRNA片段相同大小的RNA树桩的磷酸化，然后再次将它们磷酸化。这使得可以均匀地分析所有用不同的树桩分析所有RNA。尽管由于研究设施的搬迁，培养细胞的研究已延迟，但现在可以使用滑膜细胞研究平台进行研究，该平台正在Hiroshima University的风湿病学和胶原蛋白疾病系不断进行。