膜タンパク質を利用した肺腺がん早期診断マーカーの獲得と実用化に向けた基礎的検討
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21K15559
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
朽津 有紀 北里大学, 医療衛生学部, 助教 (70878272)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 肺腺がん / 早期診断マーカー / 膜タンパク質 / 肺線がん / 血清 / 診断マーカー |
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| Outline of Research at the Start |
肺腺がんは検診などで使用可能な検出感度の高い特異的な早期診断マーカーがないことから、診断時には進行がんであり治療困難な場合が多い。そのため、安全かつ簡易的な検査で、より早期の肺腺がんを検出できる新規のマーカーの獲得が待ち望まれている。本研究では膜タンパク質に特化したショットガン解析により、肺腺がん細胞で特異的に発現している細胞膜タンパク質を網羅的に同定し、マーカー候補となり得る膜タンパク質を絞り込む。その後、臨床検体を用いて、肺腺がん患者血清中のマーカー候補タンパク質をELISA法により測定し、肺腺がんの早期血清診断マーカーとしての有用性を評価することで臨床への実用化に向けた基礎的研究を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
肺がん全体の半数以上を占めている腺がんは特有の症状がないまま進行するため、身近な検査で早期がんを検出可能なマーカーの獲得が求められている。膜タンパク質は細胞外に分泌される分子も多く存在することから血清診断マーカーとして有用である。本研究では新たな診断マーカーとなり得る候補分子の探索のため、膜タンパク質に焦点を当てたショットガン解析を行い、肺腺がん細胞特異的に発現している膜タンパク質を網羅的に同定した。以下に実施した概要を示す。異なる3種類の肺がん細胞株（腺がん由来：A549細胞、扁平上皮がん由来：RERF-LC-AI細胞、小細胞がん由来：N231細胞）それぞれに対して、細胞表面タンパク質単離キットを使って膜タンパク質を回収した。これらの回収した膜タンパク質分画は質量分析装置を用いたショットガン解析を行うことにより、網羅的にタンパク質を同定した。その結果、それぞれ1100個、1742個、1193個のタンパク質が同定された。このうち、3種類の細胞すべてにおいて同定されたタンパク質は549個あり、A549細胞のみに同定されたタンパク質は254個、RERF-LC-AI細胞では630個、N231細胞では214個であった。また、細胞膜局在が報告されている膜タンパク質は、それぞれ71個、91個、53個であった。同定された膜タンパク質のうち、A549細胞にだけ発現していた膜タンパク質にはIntegrin beta-4（ITGB4）やATP-binding cassette sub-family C（ABCC3）などが含まれていた。今後、これらの同定されたタンパク質について肺腺がん細胞での発現と細胞外への分泌を確認し、さらに組織診断、並びに血清診断マーカーとしての有用性についても検討を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
3種の肺がん細胞株から回収した膜タンパク質を同定するにあたり、質量分析装置に不具合が生じ、調整に時間を要したため、当初の計画にあった肺がん組織での発現の確認までには至らなかった。現在は各細胞株における膜タンパク質の同定は完了しており、診断マーカーの候補となる分子の絞り込みを行っている。これらのマーカー候補分子の肺がん細胞株における発現の確認および培養上清中への分泌の確認も進めており、今後は計画の遅れを取り戻すべく、肺がん組織における発現の確認を早急に行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度計画している研究項目は以下の3つである。
①肺がん細胞での発現と培養上清中への分泌の確認：肺腺がん細胞株のみに発現が認められた膜タンパク質を対象として、組織型の異なる３種の肺がん細胞株を用いた免疫ブロット法と免疫染色法を行い、候補タンパク質の発現量とその局在を確認する。細胞膜局在の確認が取れた候補タンパク質については、肺がん細胞株の培養上清から抽出したタンパク質を対象とした免疫ブロット法により、細胞外への分泌の有無を確認する。
②肺がん組織での発現の確認：肺がん組織マイクロアレイを用いた免疫染色法により、肺がん組織においても細胞膜局在であり、腫瘍特異的な発現であるか、あるいは正常組織に比して高発現しているかについて確認することで候補となる膜タンパク質のさらなる絞り込みを行う。
③血清診断マーカーとしての有用性の評価：肺がん患者血清並びに健常者血清を用いたELISA法により候補となる膜タンパク質の血中レベルを測定するとともに、患者の臨床情報との相関関係についても解析を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(10 results)
