マルチオミクスを活用した新規プロテオーム解析技術の創出と脳腫瘍バイオマーカー探索

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H03774
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 木村 弥生 横浜市立大学, 先端医科学研究センター, 准教授 (80391936)
• 研究分担者: 立石 健祐 横浜市立大学, 附属病院, 助教 (00512055)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: プロテオミクス / バイオマーカー探索 / 癌 / マルチオミクス

研究実績の概要

本研究では、患者病変部より独自に樹立した病態再現性の高い、様々なヒト由来脳腫瘍細胞株(patient-derived cell, PDC)を活用して、血清中に分泌される脳腫瘍関連タンパク質を同定するための新技術の確立と、早期診断や治療効果予測などに有用な脳腫瘍のためのバイオマーカーの開発と新規治療標的分子の選出を目指している。そのために、令和三年度は、以下の研究を行った。
1)次世代シーケンサーを用いたRNA-seq解析を実施し、各PDCにおいてRNAレベルで発現変動する遺伝子群を探索した。その結果、薬剤感受性PDC群に対して、薬剤抵抗性PDC群で2倍以上発現変動(p<0.01)する遺伝子群を抽出した。これら遺伝子群と、抗H3K27ac抗体を用いたクロマチン免疫沈降（ChIP）と、次世代シーケンサーを併用したChIP-seq解析により同定したスーパーエンハンサーが発現制御する遺伝子群を比較した。これにより、薬剤抵抗性PDC群において真に高発現し、表現型の決定に関与する可能性が高い分子を選出した。
2)質量分析装置を用いた細胞内プロテオーム解析により、薬剤感受性PDC群に対して、薬剤抵抗性PDC群で2倍以上発現変動(p<0.01)するタンパク質群を抽出し、1)で選出した遺伝子群との比較を行った。その結果、共通して高発現している分子の中には、GBMの悪性度との関連性が示唆されている分子や細胞接着に係わる分子などが含まれていた。さらに昨年度PDC同所移植マウス血清中で検出したヒトタンパク質と共通する分子も含まれていた。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] HSP90 Inhibition Overcomes Resistance to Molecular Targeted Therapy in <i>BRAFV600E</i>-mutant High-grade Glioma (2022)
  • 著者名/発表者名: Sasame Jo、Ikegaya Naoki、Kawazu Masahito、Tateishi Kensuke et al.
  • 雑誌名: Clinical Cancer Research 巻: － ページ: －
  • DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-21-3622
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Phosphopeptide enrichment using Phos-tag technology reveals functional phosphorylation of the nucleocapsid protein of SARS-CoV-2 (2022)
  • 著者名/発表者名: Ino Yoko、Nishi Mayuko、Yamaoka Yutaro、Miyakawa Kei、Jeremiah Sundararaj Stanleyraj、Osada Makoto、Kimura Yayoi、Ryo Akihide
  • 雑誌名: Journal of Proteomics 巻: 255 ページ: 104501～104501
  • DOI: 10.1016/j.jprot.2022.104501
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Primary central nervous system lymphoma: clinicopathological and genomic insights for therapeutic development (2021)
  • 著者名/発表者名: Tateishi Kensuke、Miyake Yohei、Nakamura Taishi、Yamamoto Tetsuya
  • 雑誌名: Brain Tumor Pathology 巻: 38 ページ: 173～182
  • DOI: 10.1007/s10014-021-00408-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] GLI3 Is Associated With Neuronal Differentiation in SHH-Activated and WNT-Activated Medulloblastoma (2021)
  • 著者名/発表者名: Natsumeda Manabu、Miyahara Hiroaki、Yoshimura Junichi、Nakata Satoshi、Nozawa Takanori、Ito Junko、Kanemaru Yu、Watanabe Jun、Tsukamoto Yoshihiro、Okada Masayasu、Oishi Makoto、Hirato Junko、Wataya Takafumi、Ahsan Sama、Tateishi Kensuke、et al.
  • 雑誌名: Journal of Neuropathology &amp; Experimental Neurology 巻: 80 ページ: 129～136
  • DOI: 10.1093/jnen/nlaa141
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] IDH-Mutant Astrocytoma With Chromosome 19q13 Deletion Manifesting as an Oligodendroglioma-Like Morphology (2021)
  • 著者名/発表者名: Miyake Yohei、Fujii Keita、Nakamaura Taishi、Ikegaya Naoki、Matsushita Yuko、Gobayashi Yuko、Iwashita Hiromichi、Udaka Naoko、Kumagai Jiro、Murata Hidetoshi、Takemoto Yasunori、Yamanaka Shoji、Ichimura Koichi、Tateishi Kensuke、Yamamoto Tetsuya
  • 雑誌名: Journal of Neuropathology &amp; Experimental Neurology 巻: 80 ページ: 247～253
  • DOI: 10.1093/jnen/nlaa161
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Practical Arachnoid Anatomy for the Technical Consideration of Galen Complex Dissection: Cadaveric and Clinical Evaluation (2021)
  • 著者名/発表者名: Miyake Shigeta、Suenaga Jun、Nakamura Taishi、Akimoto Taisuke、Suzuki Ryosuke、Ohtake Makoto、Takase Hajime、Tateishi Kensuke、Shimizu Nobuyuki、Murata Hidetoshi、Funakoshi Kengo、Sawamura Yutaka、Yamamoto Tetsuya
  • 雑誌名: World Neurosurgery 巻: 151 ページ: e372～e378
  • DOI: 10.1016/j.wneu.2021.04.041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sirtuin activation targets IDH-mutant tumors (2021)
  • 著者名/発表者名: Miller Julie J、Fink Alexandria、Banagis Jack A、Nagashima Hiroaki、Subramanian Megha、Lee Christine K、Melamed Lisa、Tummala Shilpa S、Tateishi Kensuke、Wakimoto Hiroaki、Cahill Daniel P
  • 雑誌名: Neuro-Oncology 巻: 23 ページ: 53～62
  • DOI: 10.1093/neuonc/noaa180
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A rapid genotyping panel for detection of primary central nervous system lymphoma (2021)
  • 著者名/発表者名: Gupta Mihir、Burns Evan J.、Georgantas Nicholas Z.、Thierauf Julia、Nayyar Naema、Gordon Amanda、Jones SooAe S.、Pisapia Michelle、Sun Ying、Burns Ryan P.、Velarde Jose、Jordan Justin T.、Frigault Matthew J.、Nahed Brian V.、Tateishi Kensuke、et al.
  • 雑誌名: Blood 巻: 138 ページ: 382～386
  • DOI: 10.1182/blood.2020010137
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Evaluation of four phosphopeptide enrichment strategies for mass spectrometry‐based proteomic analysis (2021)
  • 著者名/発表者名: Ino Yoko、Kinoshita Eiji、Kinoshita‐Kikuta Emiko、Akiyama Tomoko、Nakai Yusuke、Nishino Kohei、Osada Makoto、Ryo Akihide、Hirano Hisashi、Koike Tohru、Kimura Yayoi
  • 雑誌名: PROTEOMICS 巻: 22 ページ: 2100216～2100216
  • DOI: 10.1002/pmic.202100216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proteomic and phospholipidomic characterization of extracellular vesicles inducing tumor microenvironment in Epstein‐Barr virus‐associated lymphomas (2021)
  • 著者名/発表者名: Ito Masatoshi、Kudo Kai、Higuchi Hiroshi、Otsuka Hiroko、Tanaka Masayuki、Fukunishi Nahoko、Araki Takuma、Takamatsu Masako、Ino Yoko、Kimura Yayoi、Kotani Ai
  • 雑誌名: The FASEB Journal 巻: 35 ページ: e21505
  • DOI: 10.1096/fj.202002730R
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phosphorylation of Ser1452 on BRG1 inhibits the function of the SWI/SNF complex in chromatin activation (2021)
  • 著者名/発表者名: Kimura Ayuko、Arakawa Noriaki、Kagawa Hiroyuki、Kimura Yayoi、Hirano Hisashi
  • 雑誌名: Journal of Proteomics 巻: 247 ページ: 104319～104319
  • DOI: 10.1016/j.jprot.2021.104319
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of serum prognostic biomarkers of severe COVID-19 using a quantitative proteomic approach (2021)
  • 著者名/発表者名: Kimura Yayoi、Nakai Yusuke、Shin Jihye、Hara Miyui、et al.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 11 ページ: 20638
  • DOI: 10.1038/s41598-021-98253-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of microgravity exposure and fructo-oligosaccharide ingestion on the proteome of soleus and extensor digitorum longus muscles in developing mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Ohira Takashi、Ino Yoko、Kimura Yayoi、Nakai Yusuke、Kimura Ayuko、Kurata Yoichi、Kagawa Hiroyuki、Kimura Mitsuo、Egashira Kenji、Matsuda Chie、Ohira Yoshinobu、Furukawa Satoshi、Hirano Hisashi
  • 雑誌名: npj Microgravity 巻: 7 ページ: 34
  • DOI: 10.1038/s41526-021-00164-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Combining IL-6 and SARS-CoV-2 RNAaemia-based risk stratification for fatal outcomes of COVID-19 (2021)
  • 著者名/発表者名: Saji Ryo、Nishii Mototsugu、Sakai Kazuya、Miyakawa Kei、Yamaoka Yutaro、Ban Tatsuma、Abe Takeru、Ohyama Yutaro、Nakajima Kento、Hiromi Taro、Matsumura Reo、Suzuki Naoya、Taniguchi Hayato、Otsuka Tsuyoshi、Oi Yasufumi、Ogawa Fumihiro、Uchiyama Munehito、Takahashi Kohei、Iwashita Masayuki、Kimura Yayoi、et al.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 16 ページ: e0256022
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0256022
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of karyopherin nuclear transport receptors in nuclear transport by nuclear trafficking peptide (2021)
  • 著者名/発表者名: Teratake Yoichi、Kimura Yayoi、Ishizaka Yukihito
  • 雑誌名: Experimental Cell Research 巻: 409 ページ: 112893～112893
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2021.112893
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leucine-rich alpha-2-glycoprotein 1 and angiotensinogen as diagnostic biomarkers for Kawasaki disease (2021)
  • 著者名/発表者名: Yanagimachi Masakatsu、Fukuda Sayaka、Tanaka Fumiko、Iwamoto Mari、Takao Chiho、Oba Kunihiro、Suzuki Natsuko、Kiyohara Koji、Kuranobu Dai、Tada Norimasa、Nagashima Ayako、Ishii Taku、Ino Yoko、Kimura Yayoi、Nawa Nobutoshi、Fujiwara Takeo、Naruto Takuya、Morio Tomohiro、Doi Shouzaburo、Mori Masaaki
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 16 ページ: e0257138
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0257138
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 悪性脳腫瘍に対する橋渡し研究のためのプラットフォーム構築 (2021)
  • 著者名/発表者名: 立石健祐, 三宅勇平, 中村大志, 笹目丈, 大島聡人, 本間博邦, 池谷直樹, 末永潤, 村田英俊, 山本哲哉
  • 学会等名: 第80回日本脳神経外科学会学術総会
• [学会発表] 中枢神経原発悪性リンパ腫の病態と遺伝子異常 (2021)
  • 著者名/発表者名: 立石健祐
  • 学会等名: 第59回日本癌治療学会学術集会
• [学会発表] トランスレーショナルアプローチにて見えた中枢神経原発悪性リンパ腫の進展機序と治療標的 (2021)
  • 著者名/発表者名: 立石健祐, 三宅勇平, 本間博邦, 河津正人, 佐々木重嘉, 吉井幸恵, 脇本浩明, 永根基雄, 市村幸一, 山本哲哉
  • 学会等名: 第21回分子脳神経外科学会学術総会
• [学会発表] BRAF変異脳腫瘍の臨床像と分子標的治療の展望 (2021)
  • 著者名/発表者名: 立石健祐
  • 学会等名: 第62回日本神経病理学会学術総会
• [学会発表] 血清 / 血漿プロテオーム解析による COVID-19 の 重症化関連因子の探索 (2021)
  • 著者名/発表者名: 木村 弥生, 中居 佑介, Shin Jihye, 久保 創介, Sundararaj S Jeremiah, 井野 洋子, 秋山 知子, 森山 佳谷乃, 梁 明秀
  • 学会等名: 第72回日本電気泳動学会総会
• [学会発表] SARS-CoV-2 ヌクレオカプシドタンパク質のリン酸化 のおよびプロリン異性化酵素 Pin1 との相互作用解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 井野 洋子, 西 真由子, 山岡 悠太郎, 宮川 敬, 木村 弥生, 梁 明秀
  • 学会等名: 第72回日本電気泳動学会総会
• [学会発表] Phos-tag Click tip を用いて新規合成タンパク質を 選択的に濃縮する新しい方法 (2021)
  • 著者名/発表者名: Shin Jihy, 小橋 達弘, 木下 英司, 梁 明秀, 木村 弥生
  • 学会等名: 第72回日本電気泳動学会総会
• [学会発表] 薬剤耐性菌モニタリングのための免疫沈降 質量分析（IP-MS）抗体の作製と検証 (2021)
  • 著者名/発表者名: 高橋 正弥, Shin Jihye, 西 真由子, 山岡 悠太郎, 木村 弥生, 梁 明秀
  • 学会等名: 第72回日本電気泳動学会総会
• [学会発表] In situ ビオチン化法を用いた B 型肝炎ウイルスのコアタンパク質と相互作用する宿主因子群の探索 (2021)
  • 著者名/発表者名: 中居 佑介, 宮川 敬, 山岡 悠太郎, 鈴木 秀文, 高橋 秀尚, 木村 弥生, 梁 明秀
  • 学会等名: 第72回日本電気泳動学会総会
• [学会発表] ビトリゲル膜を介した両面培養を応用した中枢神経系 原発悪性リンパ腫細胞と脳血管周皮細胞との相互作用解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 西 真由子, 立石 健祐, 井野 洋子, 畑山 靖佳, 山岡 悠太郎, 木村 弥生, 山本 哲哉, 梁 明秀
  • 学会等名: 第72回日本電気泳動学会総会