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生検組織を用いたリン酸化シグナル解析によるがん多様性機序の解明と精密医療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20H03544
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分50020:腫瘍診断および治療学関連
研究機関国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所

研究代表者

朝長 毅  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 創薬デザイン研究センター, 客員研究員 (80227644)

研究分担者 足立 淳  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 創薬デザイン研究センター, プロジェクトリーダー (20437255)
朴 成和  東京大学, 医科学研究所, 教授 (50505948)
長山 聡  京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (70362499)
佐藤 友美  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 プロテオームリサーチプロジェクト, 特任研究員 (10333353)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワードリン酸化プロテオーム解析 / がん多様性 / 精密医療 / 生検組織 / リン酸化プロテオミクス / リン酸プロテオミクス
研究開始時の研究の概要

本研究は個々のがん患者の多様性を捉えるための最適な方法は何か、どうすれば個人個人に対して最適な治療法を提案できるかという問いに対して、リン酸化プロテオーム解析とバイオインフォマティクス解析を用いて、がんシグナルパスウェイとパスウェイ上のキナーゼ活性を網羅的に定量することで、がんの多様性を理解し、患者の層別化と個人個人に対して最適な治療法の提案をするものである。特に患者層別化が進んでいない胃がん・大腸がんに対して、より生体内の状態に近いがん生検組織またはPDX移植腫瘍を解析対象とする。

研究成果の概要

本研究では、患者のがん生検組織や同一患者の時系列の手術切除組織を用いて、大規模なリン酸化プロテオーム解析とバイオインフォマティクス解析を行い、患者の層別化と個人個人に対して最適な治療法の提案をすることを目的とした。その結果、胃がんを3つのサブタイプ)に分類することおよびそれぞれのサブタイプに対して特異的な治療法を提案することに成功した。また、大腸がんの原発巣と肝転移組織のリン酸化プロテオーム解析から、予後不良群で活性化するキナーゼおよび治療薬としてのキナーゼ阻害剤を見出すことができ、シグナルプロテオミクス創薬の概念実証に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は、大規模なリン酸化プロテオーム解析とバイオインフォマティクス解析を組み合わせることにより、がんシグナルパスウェイとパスウェイ上のキナーゼ活性を網羅的に推定することができ、がんの多様性をシグナルパスウェイの観点から理解できるようになったことである。その結果、患者の層別化を可能とし、また、個々のがん患者のシグナルパスウェイの活性化状態から治療法の提案を可能とすることができた。すなわち、シグナルプロテオミクス創薬が精密医療・個別化医療の実践に有用であることを示した点が本研究の社会的意義である。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Integration of pharmacoproteomic and computational approaches reveals the cellular signal transduction pathways affected by apatinib in gastric cancer cell lines.2023

    • 著者名/発表者名
      Nojima, Y., Aoki, M., Re, S., Hirano, H., Abe, Y., Narumi, R., Muraoka, S., Shoji, H., Honda, K., Tomonaga, T., Mizuguchi, K., Boku, N., and Adachi, J.
    • 雑誌名

      Comput Struct Biotechnol J

      巻: 21 ページ: 2172-2187

    • DOI

      10.1016/j.csbj.2023.03.006

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Systematic identification of ALK substrates by integrated phosphoproteome and interactome analysis.2022

    • 著者名/発表者名
      Adachi, J., Kakudo, A., Takada, Y., Isoyama, J., Ikemoto, N., Abe, Y., Narumi, R., Muraoka, S., Gunji, D., Hara, Y., Katayama, R., and Tomonaga, T.
    • 雑誌名

      Life Sci Alliance

      巻: 5 号: 8 ページ: e202101202-e202101202

    • DOI

      10.26508/lsa.202101202

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Temporal dynamics from phosphoproteomics using endoscopic biopsy specimens provides new therapeutic targets in stage IV gastric cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Hirano H, Abe Y, Nojima Y, Aoki M, Shoji H, Isoyama J, Honda K, Boku N, Mizuguchi K, Tomonaga T, Adachi J.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 12(1) 号: 1 ページ: 4419-4419

    • DOI

      10.1038/s41598-022-08430-7

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comprehensive characterization of the phosphoproteome of gastric cancer from endoscopic biopsy specimens.2020

    • 著者名/発表者名
      Abe Y, Hirano H, Shoji H, Tada A, Isoyama J, Kakudo A, Gunji D, Honda K, Boku N, Adachi J, Tomonaga T.
    • 雑誌名

      Theranostics

      巻: 10(5) 号: 5 ページ: 2115-2129

    • DOI

      10.7150/thno.37623

    • 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
  • [学会発表] 医薬基盤研究所でのバイオマーカー研究の近況と実用化を目指した取り組み2022

    • 著者名/発表者名
      朝長毅
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リン酸化プロテオーム解析とインタラクトーム解析を組み合わせたALKキナーゼの 基質同定2022

    • 著者名/発表者名
      足立淳、覚道 明美、高田洋子、池本 成美、磯山純子、阿部 雄一 、鳴海 良平、村岡 賢、軍司 大悟、原 康弘、片山量平、朝長毅
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] リン酸化プロテオミクスと公共薬剤感受性データの統合解析による薬剤耐性大腸がん肝転移巣の新規創薬探索2022

    • 著者名/発表者名
      軍司大悟、阿部 雄一、長山聡、坂井 義治、小濵 和貴、朝長毅、足立淳
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] リン酸化プロテオミクスと公共薬剤感受性データの統合解析による薬剤耐性大腸がん肝転移巣の新規創薬探索2022

    • 著者名/発表者名
      軍司大悟、阿部 雄一、長山聡、坂井 義治、小濵 和貴、朝長毅、足立淳
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] リン酸化プロテオームデータと薬剤感受性データの統合解析による薬剤耐性大腸がん肝転移巣の新規治療標的探索2022

    • 著者名/発表者名
      軍司大悟、阿部 雄一、長山聡、坂井 義治、小濵 和貴、朝長毅、足立淳
    • 学会等名
      第42回 日本分子腫瘍マーカー研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Identification of ALK substrate candidates by the combination of phosphoproteome and interactome analysis.2021

    • 著者名/発表者名
      足立淳、朝長毅
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Combination of phosphoproteomic data, drug sensitivity data, gene dependency data reveals potential therapeutic targets.2020

    • 著者名/発表者名
      Adachi J, Tomonaga T
    • 学会等名
      第79回日本がん学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive characterization of the phosphoproteome of gastric cancer from endoscopic biopsy specimens.2020

    • 著者名/発表者名
      Shoji H, Abe Y, Hirano H, Adachi J, Aoki M, Honda K, Boku N, Tomonaga T.
    • 学会等名
      AACR Annual Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comprehensive characterization of the phosphoproteome of gastric cancer from endoscopic biopsy specimens.2020

    • 著者名/発表者名
      Shoji H, Abe Y, Hirano H, Adachi J, Aoki M, Honda K, Boku N, Tomonaga T
    • 学会等名
      2020 ASMS Reboot
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 難治性癌に対する治療薬の探索方法2023

    • 発明者名
      足立淳、朝長毅、軍司大悟
    • 権利者名
      足立淳、朝長毅、軍司大悟
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-074693
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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