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

基本信息

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

项目摘要

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，在类风湿性关节炎 (RA) 中，不编码蛋白质的非编码 RNA (ncRNA) 发生特异性表达变化。然而，关于其对病理状况的影响还有许多未知数。申请人发现经典ncRNA之一的转移RNA（tRNA）的截短片段具有翻译抑制功能，并将其报告为“tiRNA”。随后，人们发现tiRNA具有抗细胞凋亡作用，并影响小鼠自身免疫性疾病模型，其在人类疾病中的应用研究也正在开展。在本研究中，我们将探索tiRNA作为RA生物标志物的潜力，并进一步验证tiRNA是否积极参与病理学。作为一种方法，我们将在生物制剂治疗前后采集RA患者的血液，检查血液中tiRNA的变化，并验证其作为生物标志物的价值。在培养细胞研究中，我们将研究培养滑膜细胞中tiRNA的调节以及tiRNA对滑膜细胞的影响。核糖核酸序列分析（RNA-Seq）是生物标志物研究的关键。特别是，设计避免样本间差异的方法非常重要，而决定性因素是开发技术来分析所有 tRNA 片段而不泄漏它们。 2022年，我们成功实现了这个技术方案。关键是要均匀去除与tRNA片段大小相同的RNA残端的磷酸化，然后将其全部再次磷酸化。这使得对具有不同残端的所有 RNA 进行统一测序成为可能。由于研究设施的搬迁，培养细胞研究被推迟，但现在可以使用广岛大学风湿病和胶原病学系正在继续的滑膜细胞研究平台进行研究。