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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Discovery of drug resistant mechnism by kinome analysis using patient derived cultured cells

Research Project

Project/Area Number 16H04707
Research InstitutionNational Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition

Principal Investigator

朝長 毅  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 創薬デザイン研究センター, 上級研究員 (80227644)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西尾 誠人  公益財団法人がん研究会, 有明病院 呼吸器内科, 部長 (00281593)
藤田 直也  公益財団法人がん研究会, がん化学療法センター, 所長 (20280951)
片山 量平  公益財団法人がん研究会, がん化学療法センター 基礎研究部, 部長 (60435542)
長山 聡  公益財団法人がん研究会, 有明病院 消化器外科, 医長 (70362499)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsリン酸化プロテオーム解析 / 薬剤耐性機序 / 大腸がん / 肺がん
Outline of Annual Research Achievements

平成30年度は、昨年度までに樹立した患者由来培養細胞株を用い、大腸がんに対する分子標的薬セツキシマブ、肺がんに対する分子標的薬エルロチニブの薬効予測因子群の同定および薬効耐性克服法の開発を行った。
大腸がんについては、セツキシマブ(Cmab)の感受性・耐性の患者に由来する細胞株、それぞれ9細胞株、11細胞株を用い、プロテオーム・リン酸化プロテオーム解析を行った。取得した解析データについてKSEA解析および共発現解析を実施した。Cmab耐性株において、感受性群と比較し、13個の活性化しているキナーゼ群を同定した(P < 0.01)。また共発現解析を実施した結果、Cmab感受性株では耐性株に比してribosome複合体に発現異常を有する株が多くみられた。
肺がん患者由来細胞株ではOsimertinib感受性・耐性の合計6株を解析した。Osimertinib標的であるEGFRの発現・リン酸化状態とOsimertinib感受性との関連は、プロテオミクスデータからは認められなかった。従って、リン酸化修飾定量データを用いたキナーゼ活性プロファイルをOsimertinib感受性株、耐性株について実施した。まず、それぞれの細胞株内のOsimertinib処理前後におけるキナーゼ活性変動に着目して検討を行った。その結果、105キナーゼで統計的に信頼性の活性スコアが付加算出された。Osimertinib処理前後における耐性株内キナーゼ活性変動は、EGFRリン酸化状態と同様に株によって様々なパターンを示した。さらにOsimertinib処理前のリン酸化プロテオミクスデータを、感受性株・耐性株間で比較した。その結果、いくつかのキナーゼ活性が感受性株に比べて恒常的に高く、またOsimertinib処理によっても活性阻害を受けないことが明らかとなった。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Improved phosphoproteomic analysis for phosphosignaling and active-kinome profiling in Matrigel-embedded spheroids and patient-derived organoids2018

    • Author(s)
      Abe Yuichi、Tada Asa、Isoyama Junko、Nagayama Satoshi、Yao Ryoji、Adachi Jun、Tomonaga Takeshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: 11401

    • DOI

      10.1038/s41598-018-29837-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cell-free synthesis of stable isotope-labeled internal standards for targeted quantitative proteomics2018

    • Author(s)
      Narumi Ryohei、Masuda Keiko、Tomonaga Takeshi、Adachi Jun、Ueda Hiroki R.、Shimizu Yoshihiro
    • Journal Title

      Synthetic and Systems Biotechnology

      Volume: 3 Pages: 97~104

    • DOI

      10.1016/j.synbio.2018.02.004

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 最先端プロテオミクスを活用した未来医療戦略2019

    • Author(s)
      朝長 毅
    • Organizer
      創薬サイエンス部門シンポジウム~未来医療を推進する革新的技術のフロンティア~
    • Invited
  • [Presentation] Discovery of novel drug targets using state-of-the-art proteomics technology and its application to personalized medicine2019

    • Author(s)
      朝長 毅
    • Organizer
      未来創薬医療イノベーションシンポジウム
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Improvement of comprehensive phosphotysorine proteomics.2018

    • Author(s)
      Y. Abe, A. Tada, J. Isoyama, M. Nagano, T. Kuga. A. Sato. J. Adachi. T. Tomonaga
    • Organizer
      Mass Spectrometry and Proteomics 2018 (MSP2018)
  • [Presentation] Comprehensive phosphoproteomics from biopsy specimens.2018

    • Author(s)
      Y. Abe, H. Syoji, H. Hirano, J. Adachi,T Tomonaga.
    • Organizer
      Mass Spectrometry and Proteomics 2018 (MSP2018)
  • [Presentation] Development of Fe3+-IMAC phosphopeptide enrichment for high throughput large scale phosphoproteomics.2018

    • Author(s)
      R. Narumi, J. Adachi, T. Tomonaga,
    • Organizer
      Mass Spectrometry and Proteomics 2018 (MSP2018)
  • [Presentation] Phosphoproteomics of non-small-cell lung cancer cells treated with erlotinib reveals drug-resistant signatures and potential targets.2018

    • Author(s)
      J. Adachi, U. Abe, M. Nagano, A. Sato, M. Kishida, T. Tomonaga
    • Organizer
      Mass Spectrometry and Proteomics 2018 (MSP2018)
  • [Presentation] Improvement of proteomic analysis targeting multiple post-translational modifications using immunoprecipitation with pan-PTM antibodies.2018

    • Author(s)
      Y. Abe, A. Tada, J. Isoyama, T. Tomonaga, J. Adachi
    • Organizer
      THE 22nd INTERNATIONAL MASS SPECTROMETRY CONFERENCE (IMSC) 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Phosphoproteomics of non-small-cell lung cancer cells treated with erlotinib reveals drug-resistant signatures and potential targets.2018

    • Author(s)
      J. Adachi, Y. Abe, M. Nagano, J. Isoyama, M. Kishida, T. Tomonaga
    • Organizer
      THE 22nd INTERNATIONAL MASS SPECTROMETRY CONFERENCE (IMSC) 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pharmacoproteoomic analysis targeting multiple post-translational modifications for systems biology in drug censitivity.2018

    • Author(s)
      Y Abe, T Tomonaga, J Adachi
    • Organizer
      第77回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] 最先端プロテオミクス技術を用いた新規創薬標的因子の探索と個別化医療への応用.2018

    • Author(s)
      朝長 毅
    • Organizer
      第63回公益社団法人日本口腔外科学会総会・学術大会
    • Invited
  • [Presentation] 薬剤感受性システム生物学を切り開くマルチ翻訳後修飾の薬理プロテオーム解析2018

    • Author(s)
      阿部雄一、朝長 毅、足立 淳
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
  • [Remarks] 国立研究開発法人 医薬基盤・健康・栄養研究所プロテオームリサーチプロジェクト

    • URL

      http://www.nibiohn.go.jp/proteome/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 治療標的である活性化キナーゼのスクリーニング方法2019

    • Inventor(s)
      朝長 毅、阿部雄一
    • Industrial Property Rights Holder
      朝長 毅、阿部雄一
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2019/007839
    • Overseas

URL: 

Published: 2019-12-27  

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