膠芽腫における神経成長関連タンパク質-43kDa(GAP-43)のリン酸化の解析

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K17739
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 岡田 正康 新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (00626492)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 膠芽腫 / GAP-43 / リン酸化

研究実績の概要

これまで報告された研究では，膠芽腫の細胞突起形成に関わる神経成長関連タンパク質(GAP-43)を細胞実験において減少させることで，悪性脳腫瘍で最も難治である膠芽腫における放射線や化学療法に対する治療感受性を高めることが解明されていたが，明確なGAP-43タンパク質の機能は未知であり，そのためGAP-43を制御する観点で実際の治療に応用する方法は未解明のままであった．
研究代表者は，本研究において膠芽腫におけるGAP-43の機能を探る上で重要なGAP-43のリン酸化部位の同定に成功した．このリン酸部位の同定は，リン酸化プロテーム解析を用いた得られた世界初の結果である．そのGAP-43リン酸化検出抗体に成功し，膠芽腫の病理標本を解析し，腫瘍細胞においてGAP-43のリン酸化発現を組織学的，生化学的に証明できた．さらにヒト胎児腎細胞HEK293T細胞にヒト型GAP-43タンパク質を強制発現させる系を作成した．今回発見したGAP-43の新規リン酸化部位をリン酸化させる責任キナーゼとしてin silico解析から予想されたMAPKのうちJNKが，責任キナーゼであることを発見した．JNKのリン酸化についても膠芽腫病理標本において，GAP-43のリン酸化と同様に腫瘍細胞に発現を確認できた．JNKリン酸化を阻害する薬剤は，すでに開発されており，JNK制御によるGAP-43制御という治療方法の基礎を築くことができた．
本研究により，膠芽腫の細胞突起形成と関わるGAP-43について新規リン酸化部位とその責任キナーゼを解明した．

研究成果

• [雑誌論文] Phosphoproteomic and bioinformatic methods for analyzing signaling in vertebrate axon growth and regeneration (2020)
  • 著者名/発表者名: Igarashi Michihiro、Kawasaki Asami、Ishikawa Yuya、Honda Atsuko、Okada Masayasu、Okuda Shujiro
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Methods 巻: 339 ページ: 108723～108723
  • DOI: 10.1016/j.jneumeth.2020.108723
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] MGMT Expression Contributes to Temozolomide Resistance in H3K27M-Mutant Diffuse Midline Gliomas (2020)
  • 著者名/発表者名: Abe Hideaki、Natsumeda Manabu、Okada Masayasu、Watanabe Jun、Tsukamoto Yoshihiro、Kanemaru Yu、Yoshimura Junichi、Oishi Makoto、Hashizume Rintaro、Kakita Akiyoshi、Fujii Yukihiko
  • 雑誌名: Frontiers in Oncology 巻: 9 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fonc.2019.01568
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phosphorylation sites of microtubule-associated protein 1B (MAP1B) are involved in axon growth and regeneration (2019)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa Yuya、Okada Masayasu、Honda Atsuko、Ito Yasuyuki、Tamada Atsushi、Endo Naoto、Igarashi Michihiro
  • 雑誌名: Molecular Brain 巻: 12 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s13041-019-0510-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dramatic response of BRAF V600E-mutant epithelioid glioblastoma to combination therapy with BRAF and MEK inhibitor: establishment and xenograft of a cell line to predict clinical efficacy (2019)
  • 著者名/発表者名: Kanemaru Yu、Natsumeda Manabu、Okada Masayasu、Saito Rie、Kobayashi Daiki、Eda Takeyoshi、Watanabe Jun、Saito Shoji、Tsukamoto Yoshihiro、Oishi Makoto、Saito Hirotake、Nagahashi Masayuki、Sasaki Takahiro、Hashizume Rintaro、Aoyama Hidefumi、Wakai Toshifumi、Kakita Akiyoshi、Fujii Yukihiko
  • 雑誌名: Acta Neuropathologica Communications 巻: 7 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40478-019-0774-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comparison of circulating tumor DNA between body fluids in patients with primary central nervous system lymphoma (2019)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Jun、Natsumeda Manabu、Kanemaru Yu、Okada Masayasu、Oishi Makoto、Kakita Akiyoshi、Fujii Yukihiko
  • 雑誌名: Leukemia & Lymphoma 巻: 60 ページ: 3587～3589
  • DOI: 10.1080/10428194.2019.1639169
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Localization of phosphorylated protein GAP-43 (2019)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Okada, Asami Kawasaki, Atsushi Tamada, Manabu Natsumeda, Makoto Oishi, Kazunobu Sawamoto, Kosei Takeuchi, Fujii Yukihiko, Michihiro Igarashi
  • 学会等名: NEURO2019