In depth proteomics-based dynamic profiling of blood proteins for colorectal cancer early detection

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K07408
• Research Institution: Aichi Cancer Center Research Institute
• Principal Investigator: 山田 啓策 愛知県がんセンター(研究所), 分子診断TR分野, 研究員 (10894793)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田口 歩 愛知県がんセンター(研究所), 分子診断TR分野, 分野長 (50817567)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 大腸癌 / 早期診断 / プロテオミクス / バイオマーカー / 自己抗体

Outline of Annual Research Achievements

大腸癌の早期診断は、大腸癌の死亡率を低下させるのに有効なアプローチであるが、現在対策型検診として行われている免疫法便潜血検査は疑陽性率が高く、また早期大腸癌や前癌病変である高リスク大腸腺腫に対する感度も十分ではないことから、簡便でより精度が高い大腸癌早期診断法の開発が急務である。血液中のタンパク質や自己抗体は、癌の早期診断やスクリーニングに有用なバイオマーカープラットフォームである。本研究では、正常対照、低リスク・高リスク大腸腺腫、早期・進行大腸癌患者由来の血漿検体を用いて、血中タンパク質と自己抗体の網羅的かつ高深度なプロファイリングを行う。同定されたバイオマーカーについては、アッセイの最適化と独立したサンプルセットでの初期検証研究とを行うとともに、バイオマーカーの組み合わせの最適化によって、臨床で用いることのできるまでに十分精度を高めた、高リスク大腸腺腫と大腸癌の血液診断バイオマーカーパネルの確立を目指す。
本年度は、検体収集を中心に行い、1,100を超える血液検体を収集した。また、新規マススペクトロメトリーの導入に伴い、血漿プロテオーム解析プロトコルの最適化を行い、高深度の血漿自己抗体プロファイリングが可能になった。また、血漿プロテオーム解析から同定した新規タンパク質バイオマーカー候補について、抗体の作成を含めたアッセイ開発と、正常対照、大腸ポリープ、早期大腸癌、進行癌から成る150例の血漿サンプルセットを用いた初期検証を行っている。今後は、検体収集を引き続き行うと共に、免疫グロブリン結合タンパク質の解析から、新規自己抗体バイオマーカーの同定と検証を進める。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は、電界非対称イオンモビリティスペクトロメトリー液体クロマトグラフィー質量分析装置(LC-FAIMS-MS/MS)を導入したため、血漿プロテオーム解析プロトコルの最適化を中心に研究を進めた。その結果、2,000個超の血漿微量タンパク質、1,000個超の免疫グロブリン結合タンパク質が同定定量できるようになり、世界最高深度の血漿タンパク質プロファイリングが可能になった。検体収集については、便潜血陽性例を中心に1,100を超える血液検体を収集した。また、血漿プロテオーム解析から同定した新規タンパク質バイオマーカー候補について、抗体の作成を含めたアッセイ開発と、正常対照、大腸ポリープ、早期大腸癌、進行癌から成る150例の血漿サンプルセットを用いた初期検証を行っている。

Strategy for Future Research Activity

検体収取を引き続き行う。LC-FAIMS-MS/MSを用いた免疫グロブリン結合タンパク質の解析から、新規自己抗体バイオマーカーの同定を進める。有望と考えられたバイオマーカーについては、独立したサンプルセットを用いて、さらなる検証とタンパク質・自己抗体バイオマーカーを組み合わせたバイオマーカーパネルを構築する。

Causes of Carryover

コロナ禍により、プロテオーム解析計画にずれが生じたため、次年度使用額が生じた。解析計画を修正し、今年度使用する予定である。