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Investigation of novel treatment and cause of diseases in the field of pediatric surgery by deep proteome analysis of stools

Research Project

Project/Area Number 19K24007
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0905:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Watanabe Eiichiro  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (40623327)

Project Period (FY) 2019-08-30 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords便 / プロテオーム / 腸内細菌 / 胆道閉鎖症 / 腸瘻 / 短腸症候群 / 胎便 / リンパ管腫 / プロテオーム解析 / 小児外科 / 小児 / タンパク質 / バイオマーカー
Outline of Research at the Start

これまでの小児の希少難病の研究は、遺伝子解析が中心に行われ、一定の成果は出ているものの、病因が不明な疾患が今尚多いことが現状である。また、小児の発達に関連した腸内細菌叢の推移に関する報告も幾つかあるが、便中タンパク質に着目し、小児の発達や疾患原因を追求する研究は存在しない。本研究は、これまでの研究アプローチとは全く異なるヒト便中に存在するタンパク質に注目して、小児希少難病の病因解明と新しいバイオマーカー探索さらには新規治療法の開発を目指す、次世代の担い手となる子供たちを救うためのトランスレーショナルリサーチである。

Outline of Final Research Achievements

We established deep proteome analysis of stools and apply it to infants with cholestasis, including both BA and non-BA cohorts. Our new method of deep proteome analysis by data-independent acquisition mass spectrometry (DIA-MS) can detect over 2,000 host-derived proteins in stools and provides a method for discovering new BA biomarkers. Further large-scale studies are needed to validate our results regarding the varying levels of host-derived stool proteins in BA as potential specific and reliable biomarkers for diagnosing this disease. Moreover, deep proteome analysis of stools has great potential to elucidate the pathophysiology of BA and other pediatric diseases, especially in the field of pediatric gastroenterology.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、BAの患児の便中には、特徴的なタンパク・プロファイルが存在することがわかった。今後もBA症例の蓄積と解析が重要と考えるが、これらを詳細に検討することが、BAの早期診断バイオマーカーの発見につながる可能性があると考える。また、かずさDAN研究所と共同して開発したDIAベースの便プロテオーム解析は、小児外科領域だけではなく、あらゆる消化器系疾患の新規バイオマーカー創出、更には新規治療法の開発や病因解明に大きな役割を果たすことが期待される。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Discovery of Candidate Stool Biomarker Proteins for Biliary Atresia Using Proteome Analysis by Data-Independent Acquisition Mass Spectrometry2020

    • Author(s)
      Watanabe E, Kawashima Y, Suda W, Kakihra T, Takazawa S, Nakajima D, Nakamura R, Nishi A, Suzuki K, Ohara O, Fujishiro J
    • Journal Title

      proteomes

      Volume: 8(4) Issue: 4 Pages: 36-36

    • DOI

      10.3390/proteomes8040036

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Optimization of data-independent acquisition mass spectrometry for deep and highly sensitive proteomic analysis2019

    • Author(s)
      Yusuke Kawashima, Eiichiro Watanabe, Taichi Umeyama, Daisuke Nakajima, Masahira Hattori, Kenya Honda, Osamu Ohara
    • Journal Title

      International journal of molecular sciences

      Volume: 20 Issue: 23 Pages: 5932-5932

    • DOI

      10.3390/ijms20235932

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 短腸症候群1罹患児の腸管リハビリテーション過程における 腸内細菌叢解析研究2021

    • Author(s)
      渡辺栄一郎、柿原知、須田亙、川島祐介、鈴木完、三宅和恵、 朝長高太郎、吉田真理子、木本豪、設樂佳彦、鹿島晃平、垣内五月、 高橋尚人、藤代準
    • Organizer
      第33回 日本腸管リハビリテーション・小腸移植研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 便プロテオーム解析を用いた 小腸瘻排液のタンパク質成分に関する研究2021

    • Author(s)
      渡辺栄一郎、柿原知、藤雄木亨真、三宅和恵 朝長高太郎、吉田真理子、鈴木完、藤代準
    • Organizer
      第58回 日本小児外科学会学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] プロテオーム解析を用いたリンパ管腫内用液のタンパク質解析研究2021

    • Author(s)
      朝長高太郎、渡辺栄一郎、三宅和恵、吉田真理子 鈴木完、藤代準
    • Organizer
      第58回 日本小児外科学会学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 便を用いた網羅的タンパク解析技術・プロテオーム解析を利用した胆道閉鎖症研究(続報)2020

    • Author(s)
      渡辺栄一郎
    • Organizer
      第47回 日本胆道閉鎖症研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 便プロテオーム解析を用いた葛西術後の消化管機能に関する研究2020

    • Author(s)
      三宅和恵、渡辺栄一郎、川島祐介、柿原知、高澤慎也、西明、鈴木完、小原收、藤代準
    • Organizer
      第47回 日本小児栄養消化器肝臓病学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 胎便性腹膜炎に起因したMeconium hydroceleの網羅的タンパク解析 Proteome analysis of Meconium hydrocele2020

    • Author(s)
      渡辺栄一郎, 渡部靖郎, 則内友博, 朝長高太郎, 一城千都絵, 鈴木完, 藤代準
    • Organizer
      第57回 日本小児外科学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 便を用いた網羅的タンパク解析技術・プロテオーム解析を利用した胆道閉鎖症研究2019

    • Author(s)
      渡辺栄一郎、川島祐介、須田 亙、柿原 知、朝長高太郎、星野論子、則内友博、一城千都絵、鈴木完、服部正平、小原收、藤代準
    • Organizer
      第46回 日本胆道閉鎖症研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] DIAGNOSIS METHOD, DIAGNOSIS KIT AND TREATMENT METHOD FOR BILIARY ATRESIA2020

    • Inventor(s)
      渡辺栄一郎、藤代準、小原收、川島祐介、服部正平、須田亙
    • Industrial Property Rights Holder
      渡辺栄一郎、藤代準、小原收、川島祐介、服部正平、須田亙
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] DIAGNOSIS METHOD, DIAGNOSIS KIT AND TREATMENT METHOD FOR BILIARY ATRESIA2019

    • Inventor(s)
      渡辺栄一郎、藤代準、小原收、川島祐介、服部正平、須田亙
    • Industrial Property Rights Holder
      渡辺栄一郎、藤代準、小原收、川島祐介、服部正平、須田亙
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Overseas

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Published: 2019-09-03   Modified: 2022-01-27  

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