Development of enzymomics platform for characterization of disease-related alterations of enzymatic activities

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本研究では，酵素の生きた機能である活性の評価を可能とする方法論「enzymomics（enzymeのomics）」について，その超高感度化，網羅化を達成する実験系を背景として，特にリキッドバイオプシー法を用いた血液中の酵素活性の異常の理解に基づく疾患の理解を実現する基盤技術構築を目指した研究を進めてきた．本年度の研究において，高感度 enzymomics 計測の規格化に向けて，アッセイ系の統一とこのためのプローブ開発法の確立をおこなった．(1) 合成系の一般化，については，目標どおりに規格化されたアッセイ系の構築を進め，150 種類以上のプローブ開発を達成し，これらを用いた血液中の酵素活性計測を進めた．(2) 計測，データ解析の一般化，については，規格化された実験条件を用いて１日に 20 サンプル分のデータ計測を可能とする仕組みを構築し，これによって様々な生体サンプル中の酵素活性検出を実施し，膵臓癌早期および大腸癌患者の血液中に特有の酵素活性を複数見出すことができた（N. Nagano et al. Chem. Sci. 2023）．更に，肝障害モデルにおいて，臓器のトランスクリプトームの異常と血液中の酵素活性の異常の関係性を明らかにする研究に着手し，いつくかの興味深い活性を見出している．これにより，臓器レベルの異常が血液中の酵素活性の異常にどのように波及するかの臓器－血液連環の理解に繋がる知見を蓄積していき，有用なバイオマーカーの発見による状態の記述のための有用なデータ基盤を与えることが期待される．