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2014 Fiscal Year Annual Research Report

微少薬剤耐性細胞検出への挑戦

Research Project

Project/Area Number 25670184
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

大場 雄介  北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30333503)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
KeywordsFRET / バイオイメージング / CML / 蛍光寿命 / フローサイトメーター
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、我々が開発したFRETによる薬剤感受性試験を高感度化し、微少な薬剤耐性細胞検出能を飛躍的に向上させることである。本年度は以下の項目についての研究を行った。
1. バイオセンサー切断部位の同定と変異バイオセンサーの開発:我々の開発したバイオセンサーは患者由来の白血病細胞に導入した際に切断される場合があり、それにより耐性細胞検出能力が十分に発揮できない場合があった。昨年までにCrkL分子内に2ヶ所の切断部位があることを同定し、そのうち1ヶ所については変異を導入した改良型バイオセンサーを開発した。本年度は他の1箇所について検討した。まず切断部位を詳細に検討した結果、今バイオセンサーのセンサードメイン近傍に存在することが判明し、変異の導入が不可能であった。そこで、全長のFRETと切断型FRETの細胞内局在から、切断が細胞内の特定のドメインで生じているという仮説を立てた。それを実証するために、バイオセンサーに各種局在化シグナルを付加したバージョンを複数作製し検討したところ、切断が有意に抑制され検出感度が3倍程度向上した。この成果はPCT出願時した。
2. 多次元取得パラメータからの耐性細胞検出法:蛍光強度比と蛍光寿命の両パラメータからFRET効率の高低 を判断することで確実に薬剤耐性細胞を同定するアルゴリズムと判定法を確立し、検出感度の3倍の向上を達成した。このアルゴリズムと昨年検討した励起レーザー周波数の最適化で9倍程度の高感度化が達成できた。また単一成分蛍光寿命を持つ蛍光蛋白質の導入で3倍の感度上昇も達成済みである。
3.バリデーション:種々数の耐性細胞を含むサンプルを用意し、結果当初の目標であった1 ml中に含まれる数個の耐性細胞が検出できた。

  • Research Products

    (26 results)

All 2015 2014

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Fluorescent protein-based biosensors to visualize signal transduction beneath the plasma membrane2015

    • Author(s)
      Y. Fujioka, et al.
    • Journal Title

      Anal. Sci.

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular role of RNF43 in canonical and noncanonical Wnt signaling2015

    • Author(s)
      T. Tsukiyama,et al.
    • Journal Title

      Mol. Cell. Biol.

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1128/MCB.00159-15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CRK adaptor protein induces epithelial-mesenchymal transition and metastasis of bladder cancer cells via HGF/c-Met feedback loop2015

    • Author(s)
      R. Matsumoto, et al.
    • Journal Title

      Cancer Sci.

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1111/cas.12662

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] p18/Stathmin1 is regulated by miR-31 in ovarian cancer in response to taxane2015

    • Author(s)
      M.K. Hassan,et al.
    • Journal Title

      Oncoscience

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inhibition of multidrug transporter in tumor endothelial cells enhances antiangiogenic effects of low dose metronomic paclitaxel2015

    • Author(s)
      K. Akiyama, et al.
    • Journal Title

      Am. J. Pathol

      Volume: 185 Pages: 572-580

    • DOI

      10.1016/j.ajpath.2014.10.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Apoptosis and Molecular Targeting Therapy in Cancer2014

    • Author(s)
      M. Hassan, et al.
    • Journal Title

      Biomed Res. Int.

      Volume: 2014 Pages: 150845-150845

    • DOI

      10.1155/2014/150845

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Agonist-promoted ubiquitination differentially regulates receptor trafficking of endothelin type A and type B receptors2014

    • Author(s)
      K. Terada, et al.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem

      Volume: 289 Pages: 35283-35295

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.544171

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sustained elevation of Snail promotes Glial-Mesenchymal Transition after irradiation in malignant glioma2014

    • Author(s)
      R. Mahabir, et al.
    • Journal Title

      Neuro-Oncology

      Volume: 6 Pages: 671-685

    • DOI

      10.1093/neuonc/not239

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Histone Deacetylase Inhibitors Sensitize Lung Cancer Cells to Hyperthermia: Involvement of Ku70/SirT-1 in Thermo-Protection2014

    • Author(s)
      M. K. Hassan, et al.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 9 Pages: e94213-e94213

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0094213

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] FRET イメージングによる BMAL1-CLOCK 相互作用の解析2015

    • Author(s)
      西出真也他
    • Organizer
      第92回日本生理学会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-03-23
  • [Presentation] Development of FRET-based biosensors for detection of CML cells resistant to molecular target drugs2015

    • Author(s)
      Yusuke Ohba et al.
    • Organizer
      International Symposium on Multi-dimensional Fluorescence Live Imaging of Cellular Function and Molecular Activities
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館 (京都府京都市)
    • Year and Date
      2015-01-26 – 2015-01-27
  • [Presentation] Ca2+ signaling mediated influenza virus internalization into host cells2015

    • Author(s)
      Yoichiro Fujioka et al.
    • Organizer
      International Symposium on Multi-dimensional Fluorescence Live Imaging of Cellular Function and Molecular Activities
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館 (京都府京都市)
    • Year and Date
      2015-01-26 – 2015-01-27
  • [Presentation] Ca2+ signaling is involved in influenza virus entry into host cells2014

    • Author(s)
      Yoichiro Fujioka et al.
    • Organizer
      The 2014 ASCB/IFCB meeting
    • Place of Presentation
      Pennsylvania Convention Center (Philadelphia, PA, USA)
    • Year and Date
      2014-12-07
  • [Presentation] FRETバイオセンサーを用いたCML生細胞におけるBCR-ABL活性測定2014

    • Author(s)
      藤岡真理他
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県 横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-27
  • [Presentation] Ras-PI3Kによるエンドサイトーシス制御に関与する因子の機能解析2014

    • Author(s)
      堀内浩水他
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県 横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-27
  • [Presentation] Ras-PI3Kシグナルによるエンドサイトーシス制御に関与する分子の探索2014

    • Author(s)
      佐藤 絢他
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県 横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-27
  • [Presentation] Ca2+シグナルを介したインフルエンザウイルス宿主細胞侵入メカニズムの解明2014

    • Author(s)
      藤岡容一朗他
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県 横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-26
  • [Presentation] 光による細胞の『観察』から『操作』へ2014

    • Author(s)
      大場雄介
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県 横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-25
    • Invited
  • [Presentation] イメージング技術を用いた分子標的治療薬効果判定法の開発と応用2014

    • Author(s)
      大場雄介
    • Organizer
      第4回北海道探索病理学研究シンポジウム
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル札幌(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-10-25
    • Invited
  • [Presentation] 癌細胞におけるシグナル伝達イメージングとその応用2014

    • Author(s)
      大場雄介
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2014-10-17
    • Invited
  • [Presentation] ウイルス-宿主相互作用を可視化する2014

    • Author(s)
      南保明日香他
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2014-10-15
    • Invited
  • [Presentation] Clinical application of fluorescence imaging2014

    • Author(s)
      大場雄介
    • Organizer
      第73回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川横浜市)
    • Year and Date
      2014-09-27
    • Invited
  • [Presentation] カルシウムシグナルを介した外来因子の細胞取り込み機構2014

    • Author(s)
      藤岡容一朗他
    • Organizer
      第94回北海道医学大会生理系分科会
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-08-30
  • [Presentation] Ras-PI3Kシグナルによるエンドサイトーシス制御機構の解明2014

    • Author(s)
      佐藤絢他
    • Organizer
      第94回北海道医学大会生理系分科会
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-08-30
  • [Presentation] インフルエンザウイルスのCa+2シグナルを介した宿主細胞侵入機構2014

    • Author(s)
      藤岡容一朗他
    • Organizer
      第66回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2014-06-11
  • [Patent(Industrial Property Rights)] フェルスター共鳴エネルギー移動用ポリペプチド2014

    • Inventor(s)
      大場雄介
    • Industrial Property Rights Holder
      大場雄介
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特許出願PCT/JP2014/060185
    • Filing Date
      2014-04-08
    • Overseas

URL: 

Published: 2016-06-01  

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