遺伝子発現プロファイル解析による肝細胞癌診断法の開発

• 研究課題/領域番号: 13218019
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 油谷 浩幸 東京大学, 国際・産学共同研究センター, 教授 (10202657)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 36,100千円 (直接経費: 36,100千円); 2004年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円); 2003年度: 9,100千円 (直接経費: 9,100千円); 2002年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円); 2001年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
• キーワード: 発現プロファイル / 肝細胞癌 / コピー数解析 / 発現プロファイル解析 / グリピカン3 / モノクロナル抗体 / 血清診断 / マイクロアレイ / 悪性化 / 肝炎ウイルス / 腫瘍マーカー

研究概要

網羅的遺伝子発現プロファイルパターンと肝細胞癌の臨床的あるいは病理学的診断との相関を解析することにより、肝細胞癌の診断アルゴリズムの開発を目指し、さらに肝癌特異的な発現を示す遺伝子の機能解析を行い、肝発がんにおける役割を検討した。最大5万個の転写産物について肝細胞癌組織の非癌部と癌部組織においての遺伝子発現プロファイリング解析をおこない、新規の診断、治療の標的分子を探索した。肝細胞癌に高発現するヘパラン硫酸プロテオグリカンGPC3はGPIアンカーされる分子であり、全長分子以外にN末端側が切断を受けた断片sGPC3が血清中に存在することが認められ、ELISAによる血清濃度測定系を樹立した(筆宝、2004)。肝細胞癌切除後の血清sGPC3値が高値の患者群は有意に再発率が高い傾向があり、術後モニタリングのためのバイオマーカーとしての有意義であると考えられた。
発現プロファイル解析に統合するために肝細胞癌に生じている染色体欠失や増幅などのゲノム異常を解明すべく、先に開発した遺伝子発現レベルを染色体領域ごとに評価、表示するアルゴリズムExpression Imbalance Map (EIM)を用いて、遺伝子発現量が増加しているゲノム領域においてのゲノムDNAレベルの変化を定量的PCRによっても確認した。すなわち、発現プロファイルには染色体変異に伴う領域的な偏りを伴うこと報告した(緑川2004)。さらに新規開発したGenome Imbalance Map (GIM)ソフトウェアを用いてアレル別のコピー数解析が進行中である。

研究成果

• [雑誌論文] Glypican-3 as a serum marker for hepatocellular carcinoma. (2005)
  • 著者名/発表者名: Capurro M, et al.
  • 雑誌名: Cancer Research 65(1) ページ: 372-373
• [雑誌論文] A meta-clustering analysis indicates distinct pattern alteration between two series of Gene Expression profiles for induced ischemic tolerance in rats. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kano M, et al.
  • 雑誌名: Physiological Genomics (印刷中)
• [雑誌論文] Distinct chromosomal bias of gene expression signatures in the progression of hepatocellular carcinoma (2004)
  • 著者名/発表者名: Midorikawa Y, et al.
  • 雑誌名: Cancer Research 64(20) ページ: 7263-7270
• [雑誌論文] Identification of Soluble Amino Terminal Fragment of Glypican-3 as a Serological Marker for Early Stage Hepatocellular Carcinoma (2004)
  • 著者名/発表者名: Hippo Y, et al.
  • 雑誌名: Cancer Research 64(7) ページ: 2418-2423
• [産業財産権] 肝癌治療後の再発予測判定薬 (2004)
  • 発明者名: 渡邊 清高, 油谷 浩幸, 他6名
  • 権利者名: 東京大学, ペルセウス
  • 産業財産権番号: 2004-134008
  • 出願年月日: 2004-04-28
• [文献書誌] Hippo Y, Watanabe K, Watanabe A, Midorikawa Y, Yamamoto S, Ihara S, Tokita S, Iwanari H, Ito Y, Nakano K, Nezu J, Tsunoda H, Yoshino T, Ohizumi I, Tsuchiya M, Ohnishi S, Makuuchi M, Hamakubo T, Kodama T, Aburatani H.: "Identification of Soluble Amino Terminal Fragment of Glypican-3 as a Serological Marker for Early Stage Hepatocellular Carcinoma"Cancer Research. (in press).
• [文献書誌] Jiang S, Tanaka T, Iwanari H, Hotta H, Yamashita H, Kumakura J, Watanabe Y, Uchiyama Y, Aburatani H, Hamakubo T, Kodama T, Naito M.: "Expression and localization of P1 promoter-driven hepatocyte nuclear factor-4a(HNF4a)isoforms in human and rats"Nuclear Receptor. 1. 5 (2003)
• [文献書誌] Sekoguchi E, Sato N, Yasui A, Fukada S, Nimura Y, Aburatani H, Ikeda K, Matsuura A.: "A novel mitochondrial carnitine-acylcarnitine translocase induced by partial hepatectomy and fasting"J Biol Chem. 278. 38796-38802 (2003)
• [文献書誌] Shimizu H, Taniguchi H, Hippo Y, Hayashizaki Y, Aburatani H, Ishikawa T.: "Characterization of the mouse Abcc12 gene and its transcript encoding an ATP-binding cassette transporter, an orthologue of human ABCC12"Gene. 310. 17-28 (2003)
• [文献書誌] Kano M, Nishimura K, Ishikawa S, Tsutsumi S, Hirota K, Hirose M, Aburatani H.: "Expression Imbalance Map : A New Visualization Method for Detection of mRNA Expression Imbalance Regions"Physiol Genomics. 13. 31-46 (2003)
• [文献書誌] Midorikawa Y, Ishikawa S, Iwanari H, Imamura T, Sakamoto H, Miyazono K, Kodama T, Makuuchi M, Aburatani H.: "Glypican-3, over-expressed in hepatocellular carcinoma, modulates FGF2 and BMP-7 signaling"Int J Cancer. 103(4). 455-465 (2003)
• [文献書誌] Kano M, Nishimura K, Ishikawa S, Tsutsumi s, Hirota K, Hirose M, Aburatani H.: "Expression Imbalance Map : A New Visualization Method for Detection of mRNA Expression Imbalance Regions"Physiol Genomics.. Jan 7(epub ahead of print. (2003)
• [文献書誌] Midorikawa Y, Ishikawa S, Iwanari H, Imamura T, Sakamoto H, Miyazono K, Kodama T, Makuuchi M, Aburatani H.: "Glypican-3, overexpressed in hepatocellular carcinoma, modulates FGF2 and BMP-7 signaling"Int J Cancer. 103(4). 455-465 (2003)
• [文献書誌] Aburatani H.: "Understanding cancer through gene expression profiling.(review)"International Congress Series. 1246:. 261-270 (2002)
• [文献書誌] Midorikawa Y, Tsutsumi S, Taniguchi H, Ishii M, Kobune Y, Kodama T, Makuuchi M, Aburatani H.: "Identification of genes associated with dedifferentiation of hepatocellular carcinoma with expression profiling analysis"Jpn J Cancer Res.. 93(6):. 636-643 (2002)
• [文献書誌] Hippo Y, Taniguchi H, Tsutsumi S, Machida N, Chong JM, Fukayama M, Kodama T, Aburatani H.: "Global gene expression analysis of gastric cancer by oligonucleotide microarrays"Cancer Research. 62(1):. 233-240 (2002)
• [文献書誌] Takahashi M et al.: "Fish oil feeding alters liver gene expressions to defend against PPARalpha activation and ROS prcduction"Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 282(2). 338-348 (2002)
• [文献書誌] Hippo Y et al.: "Global gene expression analysis of gastric cancer by oligonucleotide microarrays"Cancer Res.. 62(1). 233-240 (2002)
• [文献書誌] Takabe W et al.: "Anti-atherogenic antioxidants regulate the expression and function of proteasome alpha-type subunits in human endothelial cells"J Biol Chem. 276(44). 40497-40501 (2001)
• [文献書誌] Saiura A et al.: "A comparison of gene expression in murine cardiac allografts and isografts by means DNA microarray analysis"Transplantation. 72(2). 320-329 (2001)
• [文献書誌] Akiyoshi S et al.: "Targets of transcriptional regulation by transforming growth factor-beta : expression profile analysis using oligonucleotide arrays"Jpn J Cancer Res. 92(3). 257-268 (2001)