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分子病理学の新領域を拓くパラフィン切片プロテオタイピングによる病理診断

研究課題

研究課題/領域番号 21K19365
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分49:病理病態学、感染・免疫学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, 准教授 (70583590)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードプロテオタイピング / パラフィン切片 / 病理診断 / 分子病理学 / レーザーマイクロダイセクション
研究開始時の研究の概要

生体組織における病態分子機構の解明やバイオマーカー開発において、標的定量プロテオミクスが有用な技術であるという認識が定着しつつある。しかし、十分な例数の凍結組織を用いた研究は未だ難しい。また少数の標的タンパク質に限定した解析であることから、得られる情報量に限界であった。これを解決するためには、パラフィン組織を用いたタンパク質発現の網羅的定量法が必要であるが、従来法は再現性が極めて悪かった。本研究では、パラフィン組織を用いた高精度な「プロテオタイピング」によって、分子病理学の新領域を拓くことを目標とする。

研究成果の概要

パラフィン切片内の病変部位をレーザーマイクロダイセクションによって採取し、PCT法によってタンパク質抽出とトリプシン消化を促進し、SWATH法による高精度かつ網羅的な質量分析測定およびデータ解析におけるin silicoペプチド選択を組み合わせることによって、パラフィン切片内の目的の部位・細胞における病態分子機構を定量的に解明できる手法を構築した。脳アミロイド血管症の組織切片にこの方法「プロテオタイピング」を適用することによって、ヒトの脳疾患において新規の分子機構をタンパク質レベルで探索・解明するうえで有効な方法であることが実証された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

タンパク質の“定量”は診断などの様々な臨床的な目的に欠かせない手法である。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、挑戦的な課題とされてきた。本研究によって、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が開発された。細胞内分子ネットワークでのあらゆる分子・カスケードの活性化状態を定量的に評価する診断基盤が確立し、最も活性化している責任分子・カスケードの同定が可能になり、患者毎に最適化された治療が実現できる。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 5件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 6件) 図書 (1件) 備考 (2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
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] コシャン研究所/パリ第五大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 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
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] ベーリンガーインゲルハイム(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] 東フィンランド大学/ヘルシンキ大学(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] 東フィンランド大学/ヘルシンキ大学(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2021 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
      2021 実施状況報告書
  • [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
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A Human Blood-Arachnoid Barrier Atlas of Transporters, Receptors, Enzymes, Tight Junction and Marker Proteins: Comparison with Dog and Pig in Absolute Abundance2022

    • 著者名/発表者名
      Uchida Y, Takeuchi H, Goto R, Braun C, Fuchs H, Ishiguro N, Takao M, Tano M, Terasaki T
    • 雑誌名

      J Neurochem

      巻: - 号: 2 ページ: 187-208

    • DOI

      10.1111/jnc.15599

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Pharmacoproteomics of Brain Barrier Transporters and Substrate Design for the Brain Targeted Drug Delivery2022

    • 著者名/発表者名
      Huttunen KM, Terasaki T, Urtti A, Montaser AB, Uchida Y
    • 雑誌名

      Pharm Res

      巻: - 号: 7 ページ: 1363-1392

    • DOI

      10.1007/s11095-022-03193-2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Regional Differences in the Absolute Abundance of Transporters, Receptors and Tight Junction Molecules at the Blood-Arachnoid Barrier and Blood-Spinal Cord Barrier among Cervical, Thoracic and Lumbar Spines in Dogs2022

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi H, Suzuki M, Goto R, Tezuka K, Fuchs H, Ishiguro N, Terasaki T, Braun C, Uchida Y
    • 雑誌名

      Pharm Res

      巻: 39(7) 号: 7 ページ: 1393-1413

    • DOI

      10.1007/s11095-022-03275-1

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Upregulation of ribosome complexes at the blood-brain barrier in Alzheimer's disease patients2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki M, Tezuka K, Handa T, Sato R, Takeuchi H, Takao M, Tano M, Uchida Y
    • 雑誌名

      J Cereb Blood Flow Metab

      巻: 42(11) 号: 11 ページ: 2134-2150

    • DOI

      10.1177/0271678x221111602

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proteomics-based investigation of cerebrovascular molecular mechanisms in cerebral amyloid angiopathy by the FFPE-LMD-PCT-SWATH method2022

    • 著者名/発表者名
      Handa T, Sasaki H, Takao M, Tano M, Uchida Y
    • 雑誌名

      Fluids Barriers CNS

      巻: 19(1) 号: 1 ページ: 56-56

    • DOI

      10.1186/s12987-022-00351-x

    • 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] Quantitative Targeted Absolute Proteomics for Better Characterization of an In Vitro Human Blood-Brain Barrier Model Derived from Hematopoietic Stem Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Dehouck MP, Tachikawa M, Hoshi Y, Omori K, Maurage CA, Strecker G, Dehouck L, Boucau MC, Uchida Y, Gosselet F, Terasaki T, Karamanos Y
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11(24) 号: 24 ページ: 3963-3963

    • DOI

      10.3390/cells11243963

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Activation of Annexin A2 signaling at the blood-brain barrier in a mouse model of multiple sclerosis2022

    • 著者名/発表者名
      Tezuka K, Suzuki M, Sato R, Kawarada S, Terasaki T, Uchida Y
    • 雑誌名

      J Neurochem

      巻: 160(6) 号: 6 ページ: 662-674

    • DOI

      10.1111/jnc.15578

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SWATH-Based Comprehensive Determination of the Localization of Apical and Basolateral Membrane Proteins Using Mouse Liver as a Model Tissue2022

    • 著者名/発表者名
      Hirano S, Goto R, Uchida Y
    • 雑誌名

      Biomedicines

      巻: 10(2) 号: 2 ページ: 383-383

    • DOI

      10.3390/biomedicines10020383

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Atlas of the Quantitative Protein Expression of Anti- Epileptic-Drug Transporters, Metabolizing Enzymes and Tight Junctions at the Blood-Brain Barrier in Epileptic Patients2021

    • 著者名/発表者名
      Sato R, Ohmori K, Umetsu M, Takao M, Tano M, Grant G, Porter B, Bet A, Terasaki T, Uchida Y
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 13(12) 号: 12 ページ: 2122-2122

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics13122122

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 次世代型定量プロテオミクスが拓く中枢関門研究の新地平2023

    • 著者名/発表者名
      内田康雄
    • 学会等名
      第6回日本質量分析学会東北談話会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新技術で拓かれる新たな中枢関門の正体2022

    • 著者名/発表者名
      内田康雄
    • 学会等名
      日本薬剤学会第37年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Next generation quantitative proteomics and its application to metal transport study2022

    • 著者名/発表者名
      内田康雄
    • 学会等名
      第22回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代型プロテオミクスで拓かれる新たな中枢関門の正体2022

    • 著者名/発表者名
      内田康雄
    • 学会等名
      第21 回医療薬学若手研究者セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代型定量プロテオミクスによって拓かれる中枢関門研究の新地平2022

    • 著者名/発表者名
      内田康雄
    • 学会等名
      学術変革領域「脳分子探査」セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 亜鉛輸送をはじめとする肝臓トランスポーター群のタンパク質絶対発現量と局在の網羅的解明2021

    • 著者名/発表者名
      内田 康雄, 平野 誠巳, 寺崎 哲也
    • 学会等名
      生命金属科学 夏の合宿
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] quantitative Global Absolute Proteomics (qGAP)法を用いたヒト脳毛細血管内皮細胞株(hCMEC/D3細胞)のヒト血液脳関門モデルとしての特性評価2021

    • 著者名/発表者名
      平良怜雅、平野誠巳、池田千絵美、田野光敏、高尾昌樹、寺崎哲也、内田康雄
    • 学会等名
      日本薬剤学会第36年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アルツハイマー病患者の血液脳関門におけるグルコース・アミノ酸トランスポーターのタンパク質発現上昇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
      日本薬剤学会第36年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 中枢関門における創薬標的を探索するための方法論の構築2021

    • 著者名/発表者名
      手塚健太、内田康雄
    • 学会等名
      日本薬剤学会第36年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Central nervous system (CNS) barrier-targeting drug discovery as a new strategy for CNS disorder treatment: An example of multiple sclerosis2021

    • 著者名/発表者名
      Kenta Tezuka, Masayoshi Suzuki, Risa Sato, Shohei Kawarada, Tetsuya Terasaki and Yasuo Uchida
    • 学会等名
      36th JSSX Annual meeting
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Drug Delivery to the Brain - Physiological Concepts, Methodologies and Approaches - The second edition2022

    • 著者名/発表者名
      Y Uchida, R Goto, T Usui, M Tachikawa and T Terasaki
    • 総ページ数
      812
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] 研究室ホームページ(内田康雄)

    • URL

      https://www.hiroshima-u.ac.jp/pharm/research/lab/Pharmaceutics_and_Therapeutics

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 研究代表者ホームページ(内田康雄)

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~soutatsu/drug_design/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-01-30  

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