がん細胞表面マーカーの探索とバイオナノ粒子による生体内分子標的

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18300164
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 妹尾 昌治 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (90243493)
• 研究分担者: 多田 宏子 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教 (60271061)
• キーワード: がん細胞 / 細胞表面マーカー / DNAマイクロアレイ / 球面自己組織化マップ / 脳腫瘍 / 乳がん / 分子標的 / ErbB2

研究概要

マウスの神経芽細胞腫あるいは脳腫瘍に由来する5種類、ヒトグリオーマ(脳腫瘍)に由来する10種類、ヒト乳がんに由来する9種類を用いて、これらの細胞から腫瘍マーカーを抽出するためにtotal RNAからcDNAを合成して、細胞表面マーカーDNAマイクロアレイに対するハイブリダイゼーションを行い、遺伝子発現プロフィールの作製を試みた。マイクロアレイから得られた遺伝子発現プロフィールに対して球面自己組織化マップによりクラスタリング解析を行った結果、正常組織のコントロール(マウス正常脳、ヒト胎児および成人正常脳、ヒト成人女性正常乳房)と比較して、それぞれの腫瘍種に共通なマーカーを絞り込む事ができた。これらの結果は定量的PCRや免疫化学的に検証を行っているところであるが、現状ではマイクロアレイの結果を支持できる傾向を示しており、細胞表面マーカーDNAマイクロアレイの有用性と球面自己組織化マップによるクラスタリング解析の妥当性を示す事ができたと考えている。
一方で、乳がんなどの既知のマーカーであるErbB2に対する分子標的を行うデザインとしてErbB2に親和性を持つ12アミノ酸のペプチドをバイオナノ粒子の表面に提示して、再標的化の検討を行った。このペプチドは単独では細胞内に取り込まれないが、抗体を提示できるようにデザインされたバイオナノ粒子の表面に抗体定常領域に融合したErbB2親和性ペプチドを提示すると細胞内へ移行する事が観察された。これによりバイオナノ粒子は細胞表面マーカーに対する抗体分子以外のリガンドを提示して分子標的を行うことが可能な有効な担体である事を示すことができた。さらにこれを発展させて、マイクロアレイで特定されたマーカー分子を利用した分子標的への応用を展開していく事が可能になったと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Growth factor induction of Cripto-l shedding by glycosylphosphatidylinositol-phospholipase D and enhancement of endothelial cell migration. (2007)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K. Bianco C, Strizzi L, Hamada S, Mancino M, Bailly V, Mo W, Wen D, Miatkowski K, Gonzales M, Sanicola M, Seno M, Salomon DS
  • 雑誌名: J Biol Chem 282 ページ: 31643-31655
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of bionanocapsules targeting brain tumors. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui Y, Tomizawa K, Nagita M, Michiue H, Nishiki T, Ohmori I, Seno M, Matsui H.
  • 雑誌名: J Control Release 122 ページ: 159-164
  • 査読あり
• [雑誌論文] 'Crystal lattice engineering,' an approach to engineer protein crystal contacts by creating intermolecular symmetry: Crystallization and structure determination of a mutant human RNase 1 with a hydrophobic interface of leucines. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamada H, Tamada T, Kosaka M, Miyata K, Fujiki S, Tano M, Moriya M, Yamanishi M, Honjo E, Tada H, Ino T, Yamaguchi H, Futami J, Seno M, Nomoto T, Hirata T, Yoshimura M, Kuroki R.
  • 雑誌名: Protein Sci. 16 ページ: 1389-1397
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of bio-nanocapsule as a transfer vector targeting human hepatocyte carcinoma by disulfide linkage modification. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagaoka T, Fukuda T, Yoshida S, Nishimura H, Yu D, Kuroda S, Tanizawa K, Kondo A, Ueda M, Yamada H, Tada H, Seno M.
  • 雑誌名: J Control Release 118 ページ: 348-356
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of hollow microtubes consisting of amorphous iron oxide nanoparticles produced by iron oxidizing bacteria, Leptothrix ochracea (2007)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto H, Yokoyama S, Asaoka H, Kusano Y, Ikeda Y, Seno M, TakadaJ, Fujii T, Nakanishi M and Murakami R.
  • 雑誌名: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310 ページ: 2405-2407
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conophylline and Betacellulin-delta4: an Effective Combination of Differentiation Factors for Pancreatic beta Cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kitamura RI, Ogata T, Tanaka Y, Motoyoshi K, Seno M, Takei I, Umezawa K, Kojima I.
  • 雑誌名: Endocr J. 54 ページ: 255-264
  • 査読あり
• [学会発表] Cell surface marker candidates in brain tumors identified by an oligonucleotide microarray coupled with spherical SOM. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yuh Sugii, Tuoya, Samah Abou-Sharieha, Hiroko Tada, Hidenori Yamada. Heizo Tokutaka, Masaharu Seno
  • 学会等名: 2007年度日本バイオインフォマティクス学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-12-19
• [学会発表] Androgen依存性前立腺癌細胞におけるTomoregulin2の機能解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 藤橋豊人
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会(BMB2007)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] Cell surface marker candidates in brain tumors. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yuh Sugii, Tuoya, Samah A. Abou-Sharieha, Hiroko Tada, Hidenori Yamada. Heizo Tokutaka^*, Masaharu Seno
  • 学会等名: 47th Annual Meeting, The American Society for Cell Bioligy
  • 発表場所: Wash DC (USA)
  • 年月日: 2007-12-05
• [学会発表] Differentiation of AR42J Cells is Not Dependent on ErbBl Stimulation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagaoka T, Fukuda T, Hashizume T, Tada H, Yamada H, Yamada S, KojimaI, Seno M
  • 学会等名: 47th Annual Meeting, The American Society for Cell Bioligy
  • 発表場所: Wash DC (USA)
  • 年月日: 2007-12-05
• [学会発表] Identification of cell surface marker candidates in breast cancer using an oligonucleotide-based microarray system. (2007)
  • 著者名/発表者名: Abou-Sharieha S, Sugii Y, Tada H, Seno M
  • 学会等名: 第66回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-10-03
• [学会発表] Cell type dependent internalization of ErbB2 (2007)
  • 著者名/発表者名: 橋爪敏浩, 多田宏子, 妹尾昌治
  • 学会等名: 第66回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-10-03
• [図書] 自己組織化マップとその応用、徳高平蔵、大北正昭、藤村喜久郎編 (2007)
  • 著者名/発表者名: 妹尾昌治、松浦弥三郎、拓亜、徳高平蔵、大北正昭
  • 総ページ数: 314
  • 出版者: シュプリンガー・ジャパン
• [図書] Bioinformatics-a practical approach-ed. shui Qing Ye, (Mathematical and Computational Biology Series) (2007)
  • 著者名/発表者名: Jun Wada, Hiroko Tada, Masaharu Seno
  • 総ページ数: 618
  • 出版者: Chapman & Hall/CRC
• [産業財産権] ヒトおよびラットの細胞表面マーカー遺伝子を結合したDNAアレイとその用途 (2007)
  • 発明者名: 妹尾昌治
  • 権利者名: 国立大学法人岡山大学
  • 産業財産権番号: 特願2007-218030
  • 出願年月日: 2007-08-24