プロテオミクス、バイオインフォマティクス、イメージングによる表皮ガン治療法の研究

• Project/Area Number: 13F03918
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 外国
• Research Field: 腫瘍生物学
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Wadhwa Renu (WADHWA Renu) (2014-2015) 国立研究開発法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 首席研究員 (30371090); ワダワ レヌー (2013) 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 首席研究員
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SINGH RAJKUMAR 国立研究開発法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 外国人特別研究員 ; SINGH Rajkumar 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 外国人特別研究員 ; SINGH Rajkumar 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2015: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
• Keywords: プロテオミクス / イメージング / 癌 / CARF

Outline of Annual Research Achievements

上皮膜抗原（EMA）は、がん細胞において異常な翻訳後修飾を受け、より少ないO-グリカン鎖を持つ。細胞におけるEMAの増強発現は悪性細胞の生存を促進させるため、EMAはがん治療の標的として有用である。本研究では、分子学的、バイオインフォマティクス、イメージング解析によりがんの標的としてのEMAを評価する。また、がん細胞におけるシアリル-Lea、-Lex、-Tn等の腫瘍関連マーカーの翻訳後のグリコシル化特性を解析し、モータリン、CARF、p53等の腫瘍促進や抑制に関与するタンパク質との相互作用を調べる。
これまでに行った、EMAのグリコシル化経路のバイオインフォマティクス解析、共発現マッピング情報を基に、シアリル-Lea、-Tnマーカーを含むグリコシル化経路の分析を行った。EMAのモチーフ探索解析により、腫瘍関連マーカーを標的とする免疫反応性抗原認識エピトープを同定した。ネットワーク相互作用解析では、EMA及びEGFRやSRCとの機能的関連性が予測され、EMAが細胞の成長・増殖において重要な役割を担うことが示唆された。EMAグリコシル化マーカーの解析は、上皮悪性腫瘍を標的とした効果的な免疫治療の発展に役立つと考えられる。
また、p53欠損細胞におけるCARFの機能的関与とその影響について、 様々なp53状態の細胞株を使用し解析した。細胞増殖、増殖抑制、DNA損傷、アポトーシス、腫瘍形成において、CARF量を制御し、p53の役割を実証した。DNA損傷シグナリング経路の分子的・イメージング解析により、CARFが細胞増殖及び発がんの重要因子であることを証明した。CARF高発現は増殖抑制及び老化を導いたが、超高発現はin vitro及びin vivoにおいて発がんを促進させた。今後、CARF誘導による細胞増殖及び悪性転換の分子シグナリング解析のさらなる研究が必要である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Stress chaperone mortalin contributes to epithelial-mesenchymal transition and cancer metastasis (2016)
  • Author(s): Na Y, Kaul SC, Ryu J, Lee JS, Ahn HM, Kaul Z, Kalra RS, Li L, Widodo N, Yun CO, Wadhwa R.
  • Journal Title: Cancer Research Volume: 76 Issue: 9 Pages: 2754-2765
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-15-2704
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 3β-Methoxy Derivation of Withaferin-a Attenuates its Anticancer Potency: Bioinformatics and Molecular Evidences (2015)
  • Author(s): Huang C, Vaishnavi K, Kalra RS, Zhang Z, Sekar K, Kaul SC, Wadhwa R
  • Journal Title: Medicinal & Aromatic Plants Volume: 4 Issue: 05 Pages: 1000219-1000219
  • DOI: 10.4172/2167-0412.1000219
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] CARF (Collaborator of ARF) overexpression in p53-deficient cells promotes carcinogenesis (2015)
  • Author(s): Kalra RS, Cheung CT, Chaudhary A, Prakash J, Kaul SC, Wadhwa R
  • Journal Title: MOLECULAR ONCOLOGY Volume: 9 Issue: 9 Pages: 1877-1889
  • DOI: 10.1016/j.molonc.2015.07.003
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A bioinformatics prediction approach towards analyzing the glycosylation, co-expression and interaction patterns of epithelial membrane antigen (EMA/MUC1) (2015)
  • Author(s): Kalra RS and Wadhwa R.
  • Journal Title: AIP Conf. Proc. Volume: 1649 Pages: 141-141
  • DOI: 10.1063/1.4913559
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Collaborator of ARF (CARF) regulates proliferative fate of human cells by dose-dependent regulation of DNA damage signaling (2014)
  • Author(s): Cheung CT, Singh R, Kalra RS, Kaul SC, Wadhwa R.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 289 Issue: 26 Pages: 18258-18269
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.547208
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Singh, R., Kalra, R. S., , Hasan, K., , Kaul, Z. . Cheung, T. C., Huschtscha, L. Reddel, R. R., and Kaul, S. C. and Wadhwa. R. (2103) Molecular characterization of Collaborator of ARP (CARP) as a DNA damage response and cell cycle check point regulatory protein. (2013)
  • Author(s): Singh, R., Kalra, R. S., , Masan, K., , Kaul, Z., Cheung, T. C., Huschtscha, L. Reddel, R. R., and Kaul, S. C. and Wadhwa, R.
  • Journal Title: Exp. Cell Res Volume: 322 Issue: 2 Pages: 324-334
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2014.01.022
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] CARF determines proliferative fate of cell by a two-way regulation of DNA damage and growth arrest signaling (2015)
  • Author(s): Rajkumar S. Kalra, Sunil C. Kaul, Renu Wadhwa
  • Organizer: 日本組織培養学会第８８回大会
  • Place of Presentation: 広島大学（広島県広島市）
  • Year and Date: 2015-05-26
• [Presentation] CARF (Collaborator of ARF) is a two-way regulator of cancer cell proliferation (2015)
  • Author(s): Kalra RS, Chaudhary A, Prakash J, Kaul S, and Wadhwa R.
  • Organizer: 34th Annual Convention of Indian Association for Cancer Research (IACR)
  • Place of Presentation: ジャイプール（インド）
  • Year and Date: 2015-02-19 – 2015-02-21
• [Presentation] Cell Stress Marker protein-CARF (2014)
  • Author(s): Kalra RS, Kaul S, and Wadhwa R.
  • Organizer: 5th Symposium of the Indian Scientists Association in Japan (ISAJ) on Advances in Natural Sciences & Technologies
  • Place of Presentation: インド大使館（東京都千代田区）
  • Year and Date: 2014-12-01
• [Presentation] p53 tumor suppressor protein is essential for CARF (Collaborator of ARF)-induced growth arrest in cancer cells (2014)
  • Author(s): Kalra RS, Prakash J, Kaul S, and Wadhwa R.
  • Organizer: 第３７回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] Tumor-associated Epithelial Membrane Antigen (EMA) Glycosylation as a Potential Diagnostic Tool or Therapeutic Target for Epithelial Malignancies (2014)
  • Author(s): Kalra RS, Chaudhary A, Kaul S, and Wadhwa R.
  • Organizer: IRAGO Conference 2014
  • Place of Presentation: 産業技術総合研究所（茨城県つくば市）
  • Year and Date: 2014-11-06 – 2014-11-07
• [Presentation] p53 tumor suppressor is essential for CARF-induced proliferation control comprising modulation of DNA-Damage response signaling (2014)
  • Author(s): Kalra RS, Singh R, Nigam N, Kaul S, and Wadhwa R.
  • Organizer: 日本組織培養学会第８７回大会
  • Place of Presentation: 星陵会館（東京都千代田区）
  • Year and Date: 2014-05-29 – 2014-05-30