膵臓がんの検出・抑制に向けた, 膵酵素とがん特異糖鎖との相互作用解析

• Project/Area Number: 19K16072
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
• Research Institution: Ochanomizu University
• Principal Investigator: 伊達 公恵 お茶の水女子大学, ヒューマンライフイノベーション研究所, 特任准教授 (90709180)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 膵臓がん / 糖鎖 / 膵臓酵素 / 消化酵素

Outline of Research at the Start

これまでの研究で、複数の膵酵素が糖に結合することを見出した。しかし、この膵酵素の糖への結合性が、生体内においてどのような役割をもつのか不明な点が多い。本研究では、様々な条件下での膵酵素の糖結合性を明らかにするとともに、膵酵素と膵臓がん糖鎖との相互作用を解明することで、膵臓がんの有効な検出法と治療法の開発につなげる。

Outline of Annual Research Achievements

膵臓がんは、早期発見や治療が極めて難しく、有用な感度と特異性を備える検出方法と抗がん剤の開発が強く求められている。本研究では、膵腺がんの検出と抑
制に向けて、膵酵素と膵腺がんマーカー糖鎖との相互作用を解明することを目的としている。膵腺がんでは、H type1/3糖鎖の発現上昇や特定タンパク質のフ
コース付加が報告されており、膵腺がんの糖鎖マーカーとなっている。本研究において、膵酵素のα-アミラーゼやトリプシンが、基質とは異なる、各々特定の
糖や糖鎖に結合する「糖結合性」をもつことに注目し、これら膵酵素のいずれかが膵腺がんのマーカー糖鎖に特異的に結合し、膵腺がんを抑制するとの仮説を立
てた。この仮説の実証研究として、膵酵素と膵腺がんマーカー糖鎖との相互作用を解明し、膵腺がんの検出と抑制へと繋げることが目標である。

Research Products

• [Journal Article] Regulatory properties of vitronectin and its glycosylation in collagen fibril formation and collagen-degrading enzyme cathepsin K activity (2021)
  • Author(s): Date Kimie、Sakagami Hiromi、Yura Kei
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 11 Issue: 1 Pages: 12023-12023
  • DOI: 10.1038/s41598-021-91353-6
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Regulatory functions of α-amylase other than starch digestion in the small intestine: α-glucosidase activity, glucose absorption, cell proliferation, and differentiation. (2020)
  • Author(s): Kimie Date
  • Journal Title: New Insights Into Metabolic Syndrome Volume: 11 Pages: 199-215
  • DOI: 10.5772/intechopen.92660
  • ISBN: 9781839684555, 9781839684562
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] α-Amylase expressed in human small intestinal epithelial cells is essential for cell proliferation and differentiation (2020)
  • Author(s): Date K, Yamazaki T, Toyoda Y, Hoshi K, Ogawa H
  • Journal Title: J Cell Biochem Volume: 121 Issue: 2 Pages: 1238-1249
  • DOI: 10.1002/jcb.29357
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Preparation and purification of active recombinant human pancreatic lipase in E. coli (2019)
  • Author(s): Kawaguchi N, Ogawa H, Date K.
  • Journal Title: Bio-protocol Volume: 9 Issue: 13
  • DOI: 10.21769/bioprotoc.3286
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 細胞外マトリックス糖タンパク質ビトロネクチンのコラーゲン分解阻害活性の発見 (2020)
  • Author(s): 伊達公恵, 坂上ひろみ
  • Organizer: 第93回日本生化学会大会
• [Presentation] 線維性コラーゲンの単糖結合性におけるテロペプチドの影響 (2020)
  • Author(s): 伊達公恵, 坂上ひろみ, 小野澤真理子
  • Organizer: 第52回日本結合組織学会大会
• [Presentation] ビトロネクチンのカテプシンK阻害活性の発見と糖鎖修飾の役割 (2020)
  • Author(s): 伊達公恵, 坂上ひろみ
  • Organizer: 第39回日本糖質学会生年会
• [Presentation] ヒト腸上皮細胞に発現するα-アミラーゼは、細胞の増殖と分化に必須である (α-Amylase expressed in epithelial cells of human small intestine is essential for cell proliferation and differentiation) (2019)
  • Author(s): 伊達公恵、山崎聖美、豊田陽子、星玖美、小川温子
  • Organizer: 第92回 日本生化学会大会
• [Presentation] 肝硬変におけるビトロネクチンの分子病態 -糖鎖変化とコラーゲン結合性- (Molecular pathophysiology of vitronectin during liver cirrhosis - changes in glycosylation and collagen binding-) (2019)
  • Author(s): 伊達公恵、鈴木理沙、辻岳美央、玉井幸恵、小川温子
  • Organizer: 第51回日本結合組織学会学術大会
• [Presentation] 血中タンパク質Renalaseの急性膵炎抑制効果とガングリオシドの影響 (2019)
  • Author(s): 伊達公恵, Thomas R Kolodecik, Anamika M. Reed, Christine Shugrue, Vikhil Patel, Shang-Lin Chung, Gary V Desir and Fred S Gorelick
  • Organizer: GlycoTOKYO 2019
• [Presentation] 膵トリプシン・トリプシノーゲンが持つ糖結合性の生物学的意義の探索 (Searching the biological significance of the sugar-binding activities of pancreatic trypsin and trypsinogen) (2019)
  • Author(s): 日比野明日香、緒方彩、和田有沙、伊達公恵、小川温子
  • Organizer: 第92回 日本生化学会大会
• [Presentation] ウシ膵臓キモトリプシン、キモトリプシノーゲンに見出した糖結合性とそれらの糖による活性化促成効果への影響 (2019)
  • Author(s): 石塚陽奈子、伊奈千恵子、竹川寛子、伊達公恵、小川温子
  • Organizer: 第92回 日本生化学会大会
• [Presentation] スギヒラタケ由来レクチンPPL3に見出したデンプン結合性 (2019)
  • Author(s): 芹澤里佳、大津萌子、藤本香菜、深沢英乃、伊達公恵、坂上ひろみ、小川温子
  • Organizer: 第92回 日本生化学会大会
• [Presentation] トリプシン・トリプシノーゲンに見出したグリコサミノグリカン結合性 (In vivo binding-sugars and the functions of pancreatic trypsin and trypsinogen) (2019)
  • Author(s): 日比野明日香、緒方彩、和田有沙、伊達公恵、藤間祥子、舘野浩章、小川温子
  • Organizer: 第38回日本糖質学会年会
• [Presentation] トリプシンと比較したウシ膵臓キモトリプシン類の糖結合性とその機能探索 (Studied on the sugar-binding properties of bovine pancreatic chymotrypsin in comparison with that of trypsin and their biological function) (2019)
  • Author(s): 石塚陽奈子、伊奈千恵子、竹川寛子、伊達公恵、小川温子
  • Organizer: 第38回日本糖質学会年会
• [Presentation] スギヒラタケ由来レクチンPPL2とPPL3はC. elegans に対し毒性を示す (2019)
  • Author(s): 芹澤里佳、大津萌子、藤本香菜、深沢英乃、伊達公恵、坂上ひろみ、小川温子
  • Organizer: 2019年度日本生化学会関東支部例会
• [Presentation] ウシ膵臓キモトリプシンとキモトリプシノーゲンに見出した糖結合性 (2019)
  • Author(s): 石塚陽奈子、伊奈千恵子、竹川寛子、伊達公恵、小川温子
  • Organizer: 2019年度日本生化学会関東支部例会
• [Remarks] お茶の水女子大学ヒューマンライフイノベーション研究所
  • URL: http://www-w.cf.ocha.ac.jp/ihli/member/
• [Patent(Industrial Property Rights)] カテプシンK阻害剤 (2021)
  • Inventor(s): 伊達公恵、由良敬
  • Industrial Property Rights Holder: 伊達公恵、由良敬
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2021
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] カテプシンK阻害剤 (2020)
  • Inventor(s): 伊達公恵
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人お茶の水女子大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2020-106224
  • Filing Date: 2020