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高精度病理標本プロテオミクスに基づく次世代型臨床診断の基盤構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K22590
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分52:内科学一般およびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

内田 康雄  東北大学, 薬学研究科, 講師 (70583590)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード臨床診断 / 病理学 / ホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE) / Advanced SWATH法 / プロテオミクス / PCT / 熱 / PTS / タンパク質発現量の病態変動 / FFPEプロテオミクス / SWATH / ペプチド選択法 / 病理標本プロテオミクス / FFPE / 網羅的定量プロテオミクス / 個別化療法
研究開始時の研究の概要

本研究は、従来不可能であった「汎用性の高いホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE: Formalin-Fixed Paraffin-Embedded)組織を用いたタンパク質発現の“網羅的かつ高精度な”定量」を実現させ、「そのFFPE定量プロテオミクス技術を用いた病態の責任分子・メカニズムの同定」が様々なケースで有用であることを実証することによって、汎用的で予測精度の高い「個別化医療の新規診断基盤」を構築することを目的とする。

研究成果の概要

ホルマリン固定パラフィン包埋 (FFPE)切片は、多くの医療機関で病理標本として保存されており、汎用性の高い臨床検体であるが、ホルマリン架橋に伴う大きな技術的障壁によって病態分子機構の解明研究にほとんど利用されていない。本研究では、Pressure Cycling Technology、高温、強力な可溶化剤、高精度な定量プロテオミクス「Advanced SWATH法」を組み合わせることによって、病態組織におけるタンパク質群の発現量変動を高精度かつ網羅的に定量できる方法をはじめて開発した。病態分子機構プロファイルに基づいて最適な薬剤を選択できることも実証し、臨床診断を行う上での基盤を構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

臨床診断において、病変組織におけるタンパク質の“定量”は欠かせない技術である。しかし、日常的な病理診断に利用されているFFPE組織に対して有用な定量法は確立されておらず、極めて挑戦的な課題とされてきた。本研究では、FFPE検体で利用可能な、高精度かつ網羅的なタンパク質定量技術を開発し、世界で初めてFFPE組織を使って病態分子機構を定量的に解析できることを実証した。従って、本研究は、FFPE組織の利用価値を飛躍的に高めた点で、学術面だけでなく、臨床的・社会的に重要な意義をもつものと考えらえる。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (10件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 5件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] スイス連邦工科大学(スイス)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] ヘルシンキ大学/東フィンランド大学(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] パリ第五大学/コシャン研究所(フランス)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] スタンフォード大学(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Polish Academy of Sciences(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] スイス連邦工科大学(スイス)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ヘルシンキ大学/東フィンランド大学(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] パリ第五大学/コシャン研究所(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] スタンフォード大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Polish Academy of Sciences(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Quantitative Proteomics-Based Blood–Brain Barrier Study2021

    • 著者名/発表者名
      Uchida Y.
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 44 号: 4 ページ: 465-473

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00001

    • NAID

      130008014244

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2021-04-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Establishment and validation of highly accurate formalin-fixed paraffin-embedded quantitative proteomics by heat- compatible pressure cycling technology using phase-transfer surfactant and SWATH-MS.2020

    • 著者名/発表者名
      Uchida Y, Sasaki H, Terasaki T.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 10(1) 号: 1 ページ: 11271-11271

    • DOI

      10.1038/s41598-020-68245-2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Multipotential of Leucine-Rich α-2 Glycoprotein 1 as a Clinicopathological Biomarker of Glioblastoma.2020

    • 著者名/発表者名
      Furuta T, Sugita Y, Komaki S, Ohshima K, Morioka M, Uchida Y, Tachikawa M, Ohtsuki S, Terasaki T, Nakada M.
    • 雑誌名

      J Neuropathol Exp Neurol

      巻: 79(8) 号: 8 ページ: 873-879

    • DOI

      10.1093/jnen/nlaa058

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gelsolin inhibits malignant phenotype of glioblastoma and is regulated by miR-654-5p and miR-450b-5p.2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang J, Furuta T, Sabit H, Tamai S, Jiapaer S, Dong Y, Kinoshita M, Uchida Y, Ohtsuki S, Terasaki T, Zhao S, Nakada M.
    • 雑誌名

      Cancer Sci

      巻: 111(7) 号: 7 ページ: 2413-2422

    • DOI

      10.1111/cas.14429

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Abundant Expression of OCT2, MATE1, OAT1, OAT3, PEPT2, BCRP, MDR1, and xCT Transporters in Blood-Arachnoid Barrier of Pig and Polarized Localizations at CSF- and Blood-Facing Plasma Membranes.2020

    • 著者名/発表者名
      Uchida Y, Goto R, Takeuchi H, Luczak M, Usui T, Tachikawa M, Terasaki T.
    • 雑誌名

      Drug Metab Dispos

      巻: 48(2) 号: 2 ページ: 135-145

    • DOI

      10.1124/dmd.119.089516

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 4つの中枢関門の分子機構の解明に基づくヒトの脳内薬物濃度の予測と中枢疾患の新たな創薬フィールドの開拓2020

    • 著者名/発表者名
      内田康雄
    • 雑誌名

      薬事日報

      巻: 12286

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Physiological and pharmacological roles of “Blood-Arachnoid Barrier”, a new interface of central nervous system: Importance of quantitative proteomics to open up a new world2020

    • 著者名/発表者名
      Y Uchida
    • 雑誌名

      Proteome Letters

      巻: 1

    • NAID

      130007891646

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative Protein Expression in the Human Retinal Pigment Epithelium: Comparison Between Apical and Basolateral Plasma Membranes With Emphasis on Transporters.2019

    • 著者名/発表者名
      Hellinen L, Sato K, Reinisalo M, Kidron H, Rilla K, Tachikawa M, Uchida Y, Terasaki T, Urtti A.
    • 雑誌名

      Invest Ophthalmol Vis Sci

      巻: 60(15) 号: 15 ページ: 5022-5034

    • DOI

      10.1167/iovs.19-27328

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Toward a Consensus on Applying Quantitative Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry Proteomics in Translational Pharmacology Research: A White Paper.2019

    • 著者名/発表者名
      Prasad B, Achour B, Artursson P, Hop CECA, Lai Y, Smith PC, Barber J, Wisniewski JR, Spellman D, Uchida Y, Zientek MA, Unadkat JD, Rostami-Hodjegan A.
    • 雑誌名

      Clin Pharmacol Ther.

      巻: 106(3) 号: 3 ページ: 525-543

    • DOI

      10.1002/cpt.1537

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Amyloid beta(25-35) impairs docosahexaenoic acid efflux by down-regulating fatty acid transport protein 1 (FATP1/SLC27A1) protein expression in human brain capillary endothelial cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Ochiai Y, Uchida Y, Tachikawa M, Couraud PO, Terasaki T.
    • 雑誌名

      J Neurochem.

      巻: 150(4) 号: 4 ページ: 385-401

    • DOI

      10.1111/jnc.14722

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 次世代型定量プロテオミクスに基づく中枢関門の新規密着結合分子の同定および多発性硬化症の中枢関門破綻への関与2019

    • 著者名/発表者名
      内田康雄
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 55 ページ: 320-324

    • NAID

      130007621940

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Uniprotデータベース2019

    • 著者名/発表者名
      内田康雄
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 55

    • NAID

      130007621935

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] SWATH法を用いたアルツハイマー病患者の血液脳関門におけるタンパク質発現量変動の解明2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木諒良、田野光敏、高尾昌樹、内田康雄
    • 学会等名
      日本薬学会 第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 神経膠芽腫の初発・再発診断マーカーとしての血漿中LRG1の有用性の検証2021

    • 著者名/発表者名
      川原田翔平、玉井翔、寺崎哲也、中田光俊、内田康雄
    • 学会等名
      日本薬学会 第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] パラフィン切片プロテオタイピングによるアミロイド血管症の脳血管における病態分子機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      半田拓巳、佐々木颯、田野光敏、高尾昌樹、寺崎哲也、内田康雄
    • 学会等名
      日本薬学会 第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Next generation quantitative proteomics opens up the new fields of CNS barrier studies2020

    • 著者名/発表者名
      Y Uchida
    • 学会等名
      Cerebral Vascular Biology Conference
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 定量プロテオミクスに基づく血液脳関門の輸送機能および病態変動機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      内田康雄(日本薬学会奨励賞受賞講演)
    • 学会等名
      日本薬学会 第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Laser Microdissectionを用いたホルマリン固定パラフィン包埋切片の病変部位特異的なプロテオミクス定量系の確立:胆管結紮マウス肝臓のタンパク質発現量変動解析2020

    • 著者名/発表者名
      半田拓巳、内田康雄、佐々木颯、臼井拓也、寺崎哲也
    • 学会等名
      日本薬学会 第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Key Issues and Our Solutions in Transporter Proteomics2019

    • 著者名/発表者名
      Y Uchida
    • 学会等名
      The Seminar of University of Eastern Finland, School of Pharmacy
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Discovery of up- or down-regulated proteins in recurrent glioblastoma by SWATH-MS analysis2019

    • 著者名/発表者名
      S Kawarada, Y Uchida, S Tamai, M Nakada, T Terasaki
    • 学会等名
      34th JSSX annual conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] (英語口頭発表部門で優秀口頭発表賞を受賞(47演題中4演題)学部4年生が受賞するのは快挙) OCT2 protein is expressed in CSF side of the porcine blood-arachnoid barrier, while MATE1 is in blood side: Application of qTAP to transporter localization2019

    • 著者名/発表者名
      H Takeuchi, Y Uchida, R Goto, M Luczak, T Usui and T Terasaki
    • 学会等名
      34th JSSX annual conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Next generation quantitative proteomics “SWATH-MS法”2019

    • 著者名/発表者名
      内田康雄
    • 学会等名
      東京大学大学院薬学系研究科セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 網羅的定量プロテオミクスSWATH法を用いた神経膠芽腫における初発と再発腫瘍組織のタンパク質発現解析2019

    • 著者名/発表者名
      川原田翔平、内田康雄、玉井翔、中田光俊、寺崎哲也
    • 学会等名
      日本薬剤学会第34年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] Blood-arachnoid barrier as a dynamic physiological and pharmacological interface between cerebrospinal fluid and blood2020

    • 著者名/発表者名
      Y Uchida, R Goto, T Usui, M Tachikawa and T Terasaki
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 研究室ホームページ(内田康雄)

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~soutatsu/dds/profile/uchida.htm

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-07-04   更新日: 2022-01-27  

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