M蛋白ユビキチン化に着目した多発性骨髄腫新規バイオマーカーの探索と臨床的有用性

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K08983
• Research Institution: Himeji Dokkyo University
• Principal Investigator: 炬口 真理子 姫路獨協大学, 薬学部, 准教授 (10379430)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮本 和英 姫路獨協大学, 薬学部, 准教授 (10415317) [Withdrawn] ; 西郷 勝康 姫路獨協大学, 薬学部, 教授 (20304107) ; 谷口 泰造 姫路獨協大学, 薬学部, 教授 (70346253)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ユビキチン化酵素 / ユビキチン-プロテアソーム系 / プロテアソーム阻害剤

Outline of Annual Research Achievements

生体内での蛋白質品質管理機構の1つにユビキチン-プロテアソーム系（UPS）がある。ユビキチンは、3種類の酵素E1、E2、E3を介して標的蛋白質に付加され、これを目印に蛋白質はプロテアソームで分解される。これら3酵素は蛋白質固有であり、疾患により疾患特有のE2、E3が変化する。多発性骨髄腫（Multiple Myeloma :MM）の治療にプロテアソーム阻害剤ボルテゾミブ(BTZ)が用いられるが、その作用機序は明らかではなく、病勢を反映するバイオマーカーもない。本研究の目的は、BTZを用いたMMの治療において、特異的に変化するユビキチン化酵素を同定し、それが患者の病勢を反映するバイオマーカーとして有用であるかを検討し、臨床検査への応用を目指すことである。
腫瘍化した形質細胞が産生するM蛋白(monoclonal immunoglobulin)に着目し、M蛋白のE2、E3を同定することを目指した。MM細胞株KMS-11とKMS-11/BTZを入手し、BTZを投与した際の細胞増殖能、生存率検査などからKMS-11がBTZ感受性、KMS-11/BTZがBTZ耐性であることを確認した。現在、ユビキチン化タンパク質濃縮キット（Ubiquitinated Protein Enrichment Kit、calbiochem社. CA, USA）を用いて、ポリユビキチン化タンパク質を濃縮し、腫瘍化した形質細胞中のE2、E3が検出できるかどうかを検討している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

多発性骨髄腫細胞株KMS-11/BTZの培養とポリユビキチン化タンパク質の濃縮操作に時間を要したため、遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

現在、腫瘍化した形質細胞中のE2、E3の検出実験を行っている。今後、検出されたE2、E3について、ボルテゾミブ(BTZ)を投与した際の変化をBTZ感受性KMS-11およびBTZ耐性KMS-11/BTZの両者について定量比較解析を行うことで、多発性骨髄腫の疾患特異的E2、E3の候補を選択する。さらに、選択されたE2、E3については、その挙動とM蛋白の挙動との相関関係を検討することで最終的に疾患特異的E2、E3を同定することを目指す。

Causes of Carryover

実験がやや遅れているため

Expenditure Plan for Carryover Budget

研究費の大部分はE2、E3およびその標的タンパク質の同定のための解析用試および物品の購入に使用する予定である。