Structural analysis of MUC1 modified glycans and role as diagnostic markers in salivary gland tumors

Research Project

Project/Area Number	22K15591
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research Institution	Tokyo Dental College
Principal Investigator	SUGIURA TAKANORI 東京歯科大学, 歯学部, 非常勤講師 (10906366)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000) Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords	ムチン / 分子マトリックス電気泳動 / 糖鎖 / ホルマリン固定パラフィン包埋 / ヒドロキシルアミン / 唾液腺腫瘍 / 粘表皮癌 / 電池泳動 / バイオマーカー
Outline of Research at the Start	唾液腺腫瘍は画一的な診断や治療がありません。悪性唾液腺腫瘍において最も発現頻度の高い粘表皮癌はタンパク質の一種であるムチンを産生するという特徴があり、そのムチンは多数の糖がつながった糖鎖に修飾されていることが知られています。私たちはこれまで粘表皮癌のムチンをターゲットにムチンおよびムチンを修飾する糖鎖の解析を行ってきました。その結果、粘表皮癌に含まれるムチンにおいて、ムチンの一種であるMUC1が特徴的な糖鎖を持つことを明らかにしました。そこで本研究は、粘表皮癌の特徴的な糖鎖の構造決定、同定および粘の診断、治療に関するムチンを抗原とした有用なバイオマーカーの作成を目的としています。
Outline of Final Research Achievements	The purpose of this study was to collect sufficient cases and specimens for structural analysis of MUC1 modified glycans and role as diagnostic markers in salivary gland tumors. Formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) tissue sections are used for histopathological analysis, and stored FFPE sections are considered valuable for retrospective studies. In this study, we report a novel method to extraction of mucins from FFPE sections using hydroxylamine (HA). The extracted mucins were subjected to supported molecular matrix electrophoresis (SMME) and analyzed their glycan profiles, then compared to those of the mucins extracted from the FFPE sections by other methods. This study shows that hydroxylamine treatment could dissolve FFPE section and mucins can be efficiently extracted from the lysates.
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	唾液腺悪性腫瘍は年間発生数が人口10 万人あたり2.5～3.0人と稀な疾患である。そのため、十分な症例・検体を収集することは困難を極める。我々は検体の保存、保管に最も広く使用されている手法の1つであるホルマリン固定パラフィン包埋（FFPE）検体に着目し、 FFPE検体をもちいたムチン抽出法の開発をおこなった。本研究より、ホルマリン固定パラフィン包埋検体からヒドロキシルアミン（HA）を用いてのムチン抽出は可能であり、抽出したムチンの糖鎖も凍結組織検体と同様であることから、FFPE検体を用いてのムチン抽出、糖鎖解析の可能性が示唆され、今後の研究に寄与するものと考えられた。