Integrative proteomic analysis of PDX models to develop targeted therapies for sarcoma

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K09337
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Aichi Cancer Center Research Institute
• Principal Investigator: Hamada Shunsuke 愛知県がんセンター(研究所), 分子診断TR分野, 研究員 (90747289)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 細田 和貴 愛知県がんセンター(研究所), がん情報・対策研究分野, 研究員 (00728412) ; 今釜 史郎 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (40467288) ; 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: 骨軟部肉腫 / PDXモデル / 患者由来細胞 / 多層オミクス解析 / プロテオミクス / 細胞表面タンパク質 / CRISPR-Cas9 / 合成致死

Outline of Final Research Achievements

Effective chemotherapies for the rare bone and soft tissue sarcoma are extremely limited and there is an urgent need to develop innovative therapies. In this study, we will develop patient-derived xenograft (PDX) models of bone and soft tissue sarcoma and a comprehensive multi-omics analysis of PDX tumors will be performed, including cell surfaceome and phosphoproteome analysis that focus on the identification of activated signalling pathways. In addition, a genome-wide functional screen will be performed using bone and soft tissue sarcoma cell lines with the CRISPR-Cas9 system. This will help elucidate the molecular mechanisms of bone and soft tissue sarcomas and identify a set of cell surface molecules as innovative therapeutic targets to overcome bone and soft tissue sarcomas.

Free Research Field

整形外科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究において、骨軟部肉腫PDXにおける細胞表面タンパク質の発現プロファイルや機能スクリーニングから機能的サーフェスオームデータ基盤を構築し、その分子生物学的理解を深めることで、既存研究では俯瞰しえなかった革新的細胞表面タンパク質治療標的群を大規模に開拓できる。腫瘍特異性が高い細胞表面分子が同定されれば、抗体薬物複合体や癌抗原ワクチン、CAR-T療法など、免疫療法の革新につながることが期待される。また、肉腫特異的に発現する分子は、治療標的としてだけでなく、診断、再発・治療効果予測に有用な組織・血液バイオマーカーとしての展開が期待できる。