エクソソームベースの尿検査がヒト腎移植拒絶の非侵襲的早期診断を提供する可能性
最大6年をかけて腎臓移植を待った患者は、移植を受けたとしても、最大20パーセントの患者が拒絶反応を経験する。移植片拒絶反応は、レシピエントの免疫細胞が新たに受け取った腎臓を外来臓器として認識し、ドナーの抗原を受け入れることを拒否した場合に発生する。腎臓拒絶反応を検査するための現在の方法には、侵襲的な生検手順が含まれ、患者は数日間入院させられる。Exosome Diagnostics社とブリガムアンドウィメンズ病院による研究では、尿サンプルからの エクソソーム （mRNAを含む可能性のある小さな小胞）を使用して移植拒絶反応をテストする新しい非侵襲的方法が提案された。彼らの調査結果は、2021年3月2日にJournal of the American Society of Nephrologyのオンラインで公開された。
このオープンアクセスの論文は「ヒト腎移植拒絶の診断のための尿中エクソソームmRNAシグネチャーの発見と検証（Discovery and Validation of a Urinary Exosome mRNA Signature for the Diagnosis of Human Kidney Transplant Rejection）」と題されている。
「我々の目標は、不必要な生検を行わずに患者を監視するためのより良いツールを開発することだ。我々は拒絶反応を早期に検出するよう努めているため、瘢痕が発生する前に治療することができる」 「拒絶反応が治療されない場合、それは瘢痕化および完全な腎不全につながる可能性がある。これらの問題のために、レシピエントは生涯にわたる課題に直面する可能性がある。」とブリガムの腎移植部門の准医師であり、ハーバード大学医学部の准教授であるJamil Azzi医学博士（写真）は述べた。
今まで医師は、移植レシピエントがドナー臓器を拒絶していると疑ったときに、生検または血液検査を命じた。 生検は合併症のリスクをもたらし、さらに、クレアチニン血液検査は必ずしも決定的な結果をもたらすとは限らない。 現在のテストを取り巻く制限のために、研究者は移植の有効性を評価するための代替のより簡単な方法を探した。
この研究では、研究者は、医師の助言を受けてすでに腎臓生検を受けている175人の患者から尿サンプルを採取した。 これらのサンプルから、研究者らは新しく移植された腎臓の免疫細胞から尿中エクソソームを分離した。 正常な腎機能と拒絶反応を区別できる拒絶反応のサイン（エクソソーム内の15のmRNAのグループ）を特定した。 特に、細胞性拒絶反応と抗体媒介性拒絶反応の2種類の拒絶反応を区別できる5つのmRNAも特定した。
「これらの発見は、尿サンプルから分離されたエクソソームが、腎移植拒絶反応の有効なバイオマーカーである可能性を示している」とAzzi博士は述べた。
この研究は、臨床医が通常の尿細胞ではなくエクソソームを単離したため、尿のmRNAを特徴づける以前の試みとは異なる。 エクソソーム小胞はmRNAを分解から保護し、mRNAをコードする遺伝子を拒絶サインの適合について調べることを可能にする。 以前の研究では、mRNAは腎臓から尿に放出される細胞から分離されていた。 しかし、mRNAを保護するための細胞外小胞がないと、mRNAは非常に急速に崩壊し、この試験を臨床現場で行うことは困難になる。
「我々の論文は、異なる時点で患者から尿を採取し、微小胞内からmRNAを測定すると、時間の経過とともに同じシグネチャが得られ、移植が拒否されているかどうかを評価できることを示している。」「これらの小胞がないと、数時間後に遺伝物質が失われてしまう。」とAzzi博士は述べている。
この研究の1つの制限は、これらの検査が、何かがおかしいとすでに疑っている医師によって命じられ、生検を受けている患者に対して行われたことだ。 将来、Azzi博士と彼の同僚は、このような検査が、血液中で測定された正常な腎臓活動を伴う腎移植レシピエントに使用して、隠れた拒絶（無症候性拒絶）を検出できるかどうかを理解することを目指している。 この研究者らは現在、腎機能が安定している患者について2番目の研究を行っており、この現在の研究で特定したのと同じシグネチャを、以前に特定された問題がなくても無症状の拒絶反応を検出できる患者に使用できるかどうかを調べている。
「この研究で最もエキサイティングなのは、参加した患者に、彼らの努力が将来より多くの人々を助けることができる何かを開発可能にしたことを伝えられることだ。」「研究医として、病院での不満から始まったこのアイデアを臨床試験に発展させることができたことに、とても充実を感じる。」とAzzi 博士は述べた。
BioQuick News:Exosome-Based Urinary Test May Provide Non-Invasive Early Diagnosis of Human Kidney Transplant Rejection; Analysis Reveals Rejection Signature of 15 mRNAs in Urinary Exosomes; Approach May Enable Earlier, More Effective Treatment
生命科学雑誌バイオクイックニュース: 2024年9月号
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Edited by Michael D. O'Neill
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