膜型プロテアーゼの基質分解産物に着目したがん特異的に発現するバイオマーカーの解析

• 研究課題/領域番号: 17K09027
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 病態検査学
• 研究機関: 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立がんセンター(臨床研究所)
• 研究代表者: 越川 直彦 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立がんセンター(臨床研究所), 臨床研究所, 部長 (70334282)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 膵癌 / プロセシング / MT1-MMP / HB-EGF / EphA2 / 膜蛋白質 / 膜型メタロプロテアーゼ / 基質 / 限定分解（プロセシング） / プロセシング断片 / ErbB受容体リガンド / がん化促進因子 / バイオマーカー / 癌 / 診断 / 膵臓癌

研究成果の概要

膵がんの早期診断法は確立されていない。本研究では、膵がんの悪性化に重要なMT1-MMPとその基質のプロセシングに着目し、MR1-MMP基質のプロセシング断片を指標とした新たな膵がん診断法の開発を行った。今回の検討において、2種類のMT1-MMP基質であるシグナル膜蛋白質断片に対するELISA定量測定系を作製した。活性型HB-EGF断片に対する検出感度は十分ではなく、さらなる改良を必要とした。また、MT1-MMP基質として見出したEphA2断片は健常人と比較して早期ステージを含む膵がん血清で有意に高値を示した。以上、EphA2断片が早期膵がん診断の新たな指標になりうる可能性を示唆している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

膵癌は早期診断、早期治療以外に完治を見込めない難治癌である。しかし、現状では早期膵癌を見出すバイオマーカーはない。今回着目したMT1-MMP、EphA2は共に早期の膵癌で高発現していることが報告されていることから、それら相互作用としての蛋白分解で生じる基質断片は早期の膵癌の存在を示す重要なバイオマーカーになる可能性をもつ。今後、多検体血清を用いた臨床研究により、これら分解断片の早期膵癌のバオマーカーとしての有用性を明らかとすることが必要となる。

研究成果

• [雑誌論文] Vasoactive Intestinal Peptide Derived From Liver Mesenchymal Cells Mediates Tight Junction Assembly in Mouse Intrahepatic Bile Ducts (2020)
  • 著者名/発表者名: Sato A, Kakinuma S, Miyoshi M, Kamiya A, Tsunoda T, Kaneko S, Tsuchiya J, Shimizu T, Takeichi E, Nitta S, Kawai-Kitahata F, Murakawa M, Itsui Y, Nakagawa M, Azuma S, Koshikawa N, Seiki S, Nakauchi H, Asahina Y, Watanabe M.
  • 雑誌名: Hepatology Communications 巻: 4 号: 2 ページ: 235-254
  • DOI: 10.1002/hep4.1459
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Utility of a reverse phase protein array to evaluate multiple biomarkers in diffuse large B‐cell lymphoma (2019)
  • 著者名/発表者名: Suzuki M、Muroi A、Nojima M、Numata A、Takasaki H、Sakai R、Yokose T、Miyagi Y、Koshikawa N.
  • 雑誌名: Proteomics Clinical Applications 巻: 14 号: 1 ページ: 1900091-1900091
  • DOI: 10.1002/prca.201900091
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Unique Biological Activity and Potential Role of Monomeric Laminin-γ2 as a Novel Biomarker for Hepatocellular Carcinoma: A Review (2019)
  • 著者名/発表者名: Yasuda Hiroshi、Nakagawa Masatoshi、Kiyokawa Hirofumi、Yoshida Eisaku、Yoshimura Toru、Koshikawa Naohiko、Itoh Fumio、Seiki Motoharu
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 20 号: 1 ページ: 226-226
  • DOI: 10.3390/ijms20010226
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of Proteolytic Cleavage Sites of EphA2 by Membrane Type 1 Matrix Metalloproteinase on the Surface of Cancer Cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi K, Kozuka-Hata H, Oyama M, Seiki M, Koshikawa N
  • 雑誌名: Methods Mol Biol 巻: 1731 ページ: 29-37
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-7595-2_3
  • ISBN: 9781493975945, 9781493975952
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Activated EphA2 processing by MT1-MMP is involved in malignant transformation of ovarian tumours in vivo (2018)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Y, Hamasaki M, Aoki M, Koga K, Koshikawa N, Miyamoto S, Nabeshima K.
  • 雑誌名: Anticancer Res 巻: 38 号: 7 ページ: 4257-4266
  • DOI: 10.21873/anticanres.12722
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Study on the tumor-induced angiogenesis using mathematical models (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Takashi、Minerva Dhisa、Nishiyama Koichi、Koshikawa Naohiko、Chaplain Mark Andrew Joseph
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 109 号: 1 ページ: 15-23
  • DOI: 10.1111/cas.13395
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Specific detection of soluble EphA2 fragments in blood as a new biomarker for pancreatic cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Koshikawa Naohiko、Minegishi Tomoko、Kiyokawa Hirofumi、Seiki Motoharu
  • 雑誌名: Cell Death Dis 巻: 8 号: 10 ページ: e3134-e3134
  • DOI: 10.1038/cddis.2017.545
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of a fully automated chemiluminescence immunoassay for urine monomeric laminin-γ2 as a promising diagnostic tool of non-muscle invasive bladder cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa Masatoshi、Karashima Takashi、Kamada Masayuki、Yoshida Eisaku、Yoshimura Toru、Nojima Masanori、Inoue Keiji、Shuin Taro、Seiki Motoharu、Koshikawa Naohiko
  • 雑誌名: Biomark Res. 巻: 5 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1186/s40364-017-0109-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Serum monomeric laminin-γ2 as a novel biomarker for hepatocellular carcinoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kiyokawa H, Yasuda H, Oikawa R, Okuse C, Matsumoto N, Ikeda H, Watanabe T, Yamamoto H, Itoh F, Otsubo T, Yoshimura T, Yoshida E, Nakagawa M, Koshikawa N, Seiki M.
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 108 号: 7 ページ: 1432-1439
  • DOI: 10.1111/cas.13261
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 数理モデルを用いたがんの悪性化進展制御の解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 室井敦、榎本将士、森達樹、石渡道徳、星野大輔、鈴木貴、越川直彦
  • 学会等名: 第92回 日本生化学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] 数理モデルと逆相蛋白質アレイデータによる肝細胞がん悪性化シグナル経路の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 鈴木貴、榎本将士、朝倉暢彦、室井敦、越川直彦
  • 学会等名: 第92回 日本生化学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] 相蛋白質アレイおよび数理モデルを用いた肝細胞がん悪性化制御シグナルの解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 室井敦、榎本将士、朝倉暢彦、森達樹、星野大輔、石渡道徳、鈴木貴、越川直彦
  • 学会等名: 第19回日本蛋白質化学学会年会、第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
  • 招待講演
• [学会発表] Monomeric laminin-γ2 is a promising biomarker for cancer diagnosis (2019)
  • 著者名/発表者名: Koshikawa, N.
  • 学会等名: Special Lecture at National Institute of Gastroenterology, S. De Bellis” Research Hospital at Bari
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Mathematical modeling for EphA2 and EGF-receptor and their downstream signal pathways involved in malignant progression of hepatocellular carcinoma (2019)
  • 著者名/発表者名: Koshikawa, N.
  • 学会等名: 4th Core to Core Meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] MT1-MMPによるEphA2の限定分解（プロセシング）を介したがん悪性化進展制御の分子機序の解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 越川直彦
  • 学会等名: 第50回 日本結合組織学会学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] 悪性がんのバイオマーカーとしてのラミニンγ2単鎖 (2018)
  • 著者名/発表者名: 越川直彦
  • 学会等名: 第27回日本がん転移学会学術集会（横浜）会長講演
  • 招待講演
• [学会発表] がん抑制因子から促進因子に変換するEphA2プロセシングの解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 越川直彦、星野大輔、清木元治
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] EphA2 proteolysis converts it from tumor suppressor to oncoprotein (2017)
  • 著者名/発表者名: Koshikawa N
  • 学会等名: Vanderbilt University Quantitative system biology center (QSBC) meeting
  • 国際学会
• [学会発表] エクソソームは細胞膜突起構造を増強し、浸潤活性を惹起する (2017)
  • 著者名/発表者名: 星野大輔、清木元治、越川直彦
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会
• [学会発表] EphA2プロテオリシスによるがん悪性化シグナル制御の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 越川直彦、清木元治
  • 学会等名: 第21回日本がん分子標的治療学会学術集会
• [学会発表] 新たな肝細胞がんの早期診断法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 越川直彦
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
• [図書] がん生物学イラストレイテッド 第２版 (2019)
  • 著者名/発表者名: 渋谷 正史:湯浅 保仁
  • 総ページ数: 504
  • 出版者: 羊土社
  • ISBN: 9784758120968
• [備考] 神奈川県立がんセンター臨床研究所
  • URL: http://kcch.kanagawa-pho.jp/kccri/
• [産業財産権] LAMC2-NR6A1スプライシングバリアント及びその翻訳産物 (2019)
  • 発明者名: 星野大輔、清木元治、越川直彦
  • 権利者名: 東京大学、神奈川県立病院機構
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2020-029791
  • 出願年月日: 2019
  • 外国
• [産業財産権] EphA2 N末端フラグメント抗体 (2018)
  • 発明者名: 特願2018-534429
  • 権利者名: 特願2018-534429
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2018-534429
  • 出願年月日: 2018
• [産業財産権] EphA2 N末端フラグメント抗体 (2017)
  • 発明者名: 越川直彦、清木元治
  • 権利者名: 東京大学、神奈川県立病院機構
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2017
  • 外国