グライコプロテオーム解析技術を用いた肺癌糖鎖標的腫瘍マーカーの網羅的同定

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22680064
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 腫瘍診断学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 植田 幸嗣 独立行政法人理化学研究所, 統合生命医科学研究センター, 上級研究員 (10509110)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 腫瘍マーカー / プロテオミクス / 糖鎖 / 肺癌

研究概要

肺癌を根治可能な早期で診断することが可能な新規糖鎖標的腫瘍マーカーの開発を目的として、血清グライコプロテオミクスによるバイオマーカー探索研究を実施した。ここから得られた16種類の腫瘍マーカー候補血清糖タンパク質について検証試験を行うため、10分間で複数タンパク質上糖鎖構造の変動を精密に定量化可能なEnergy resolved oxonium ion monitoring (Erexim)法を開発した(特許US8653448)。本技術開発により有効な肺腺癌早期診断マーカーCD163が決定できただけでなく、バイオ医薬品糖鎖品質評価事業など幅広い分野での実用化へも進展させることができた。

研究成果

• [雑誌論文] SMYD2-dependent HSP90 methylation promotes cancer cell proliferation by regulating the chaperonin complex formation (2014)
  • 著者名/発表者名: G. Toyokawa, M. Yoshimatsu, M. Nakakido, V. Saloura, K. Sone, L. Piao, H. S. Cho, K. Ueda, Y. Maehara, Y. Nakamura, and R. Hamamoto
  • 雑誌名: Cancer letters 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a nuclear protein, LRRC42, involved in lung carcinogenesis (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Fujitomo, Y. Daigo, K. Matsuda, K. Ueda, and Y. Nakamura
  • 雑誌名: International journal of oncology 巻: 45(1) ページ: 147-56
  • DOI: 10.3892/ijo.2014.2418
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lysyl 5-Hydroxylation, a Novel Histone Modification, by Jumonji Domain Containing 6 (JMJD6) (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Unoki, A. Masuda, N. Dohmae, K. Arita, M. Yoshimatsu, Y. Iwai, Y. Fukui, K. Ueda, R. Hamamoto, M. Shirakawa, H. Sasaki, and Y. Nakamura
  • 雑誌名: The Journal of biological chemistry 巻: 288(9) ページ: 6053-62
  • DOI: 10.1074/jbc.M112.433284
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma Low-Molecular-Weight Proteome Profiling Identified Neuropeptide-Y as a Prostate Cancer Biomarker Polypeptide (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, A. Tatsuguchi, N. Saichi, A. Toyama, K. Tamura, M. Furihata, R. Takata, S. Akamatsu, M. Igarashi, M. Nakayama, T. A. Sato, O. Ogawa, T. Fujioka, T. Shuin, Y. Nakamura, and H. Nakagawa
  • 雑誌名: Journal of proteome research 巻: 12(10) ページ: 4497-4506
  • DOI: 10.1021/pr400547s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glycoproteomic strategies: from discovery to clinical application of cancer carbohydrate biomarkers (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda
  • 雑誌名: Proteomics Clin Appl 巻: 7(9-10) ページ: 607-617
  • DOI: 10.1002/prca.201200123
  • 査読あり
• [雑誌論文] The oncogenic polycomb histone methyltransferase EZH2 methylates lysine 120 on histone H2B and competes ubiquitination (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Kogure, M. Takawa, V. Saloura, K. Sone, L. Piao, K. Ueda, R. Ibrahim, T. Tsunoda, M. Sugiyama, Y. Atomi, Y. Nakamura, and R. Hamamoto
  • 雑誌名: Neoplasia 巻: 15(11) ページ: 1251-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preapoptotic protease calpain-2 is frequently suppressed in adult T-cell leukemia (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Ishihara, N. Araya, T. Sato, A. Tatsuguchi, N. Saichi, A. Utsunomiya, Y. Nakamura, H. Nakagawa, Y. Yamano, and K. Ueda
  • 雑誌名: Blood 巻: 121(21) ページ: 4340-7
  • DOI: 10.1182/blood-2012-08-446922
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative structural characterization of local N-glycan microheterogeneity in therapeutic antibodies by energy-resolved oxonium ion monitoring (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Toyama, H. Nakagawa, K. Matsuda, T. A. Sato, Y. Nakamura, and K. Ueda
  • 雑誌名: Analytical chemistry 巻: 84(22) ページ: 9655-62
  • DOI: 10.1021/ac3023372
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of histone modification and chromatin structure by the p53-PADI4 pathway (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Tanikawa, M. Espinosa, A. Suzuki, K. Masuda, K. Yamamoto, E. Tsuchiya, K. Ueda, Y. Daigo, Y. Nakamura, and K. Matsuda
  • 雑誌名: Nature communications 巻: 3 ページ: 676
  • DOI: 10.1038/ncomms1676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histone lysine methyltransferase SETD8 promotes carcinogenesis by deregulating PCNA expression (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Takawa, H. S. Cho, S. Hayami, G. Toyokawa, M. Kogure, Y. Yamane, Y. Iwai, K. Maejima, K. Ueda, A. Masuda, N. Dohmae, H. I. Field, T. Tsunoda, T. Kobayashi, T. Akasu, M. Sugiyama, S. Ohnuma, Y. Atomi, B. A. Ponder, Y. Nakamura, and R. Hamamoto
  • 雑誌名: Cancer research 巻: 72(13) ページ: 3217-27
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-11-3701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a novel oncogene, MMS22L, involved in lung and esophageal carcinogenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: M. H. Nguyen, K. Ueda, Y. Nakamura, and Y. Daigo
  • 雑誌名: International journal of oncology 巻: 41(4) ページ: 1285-96
  • DOI: 10.3892/ijo.2012.1589
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical function for nuclear envelope protein TMEM209 in human pulmonary carcinogenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Fujitomo, Y. Daigo, K. Matsuda, K. Ueda, and Y. Nakamura
  • 雑誌名: Cancer research 巻: 72(16) ページ: 4110-8
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-12-0159
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an orally-administrative MELK-targeting inhibitor that suppresses the growth of various types of human cancer (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Chung, H. Suzuki, T. Miyamoto, N. Takamatsu, A. Tatsuguchi, K. Ueda, K. Kijima, Y. Nakamura, and Y. Matsuo
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 3(12) ページ: 1629-40
  • 査読あり
• [雑誌論文] A comprehensive peptidome profiling technology for the identification of early detection biomarkers for lung adenocarcinoma (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, N. Saichi, S. Takami, D. Kang, A. Toyama, Y. Daigo, N. Ishikawa, N. Kohno, K. Tamura, T. Shuin, M. Nakayama, T. A. Sato, Y. Nakamura, and H. Nakagawa
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6(4) ページ: e18567
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0018567
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deglycosylation and label-free quantitative LC-MALDI MS applied to efficient serum biomarker discovery of lung cancer (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Toyama, H. Nakagawa, K. Matsuda, N. Ishikawa, N. Kohno, Y. Daigo, T. A. Sato, Y. Nakamura, and K. Ueda
  • 雑誌名: Proteome Sci 巻: 9 ページ: 18
  • DOI: 10.1186/1477-5956-9-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] C12orf48, termed PARP-1 binding protein, enhances poly(ADP-ribose) polymerase-1 (PARP-1) activity and protects pancreatic cancer cells from DNA damage (2011)
  • 著者名/発表者名: L. Piao, H. Nakagawa, K. Ueda, S. Chung, K. Kashiwaya, H. Eguchi, H. Ohigashi, O. Ishikawa, Y. Daigo, K. Matsuda, and Y. Nakamura
  • 雑誌名: Genes Chromosomes Cancer 巻: 50(1) ページ: 13-24
  • DOI: 10.1002/gcc.20828
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of serum glycoproteomic profiling technique; simultaneous identification of glycosylation sites and site-specific quantification of glycan structure changes (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, S. Takami, N. Saichi, Y. Daigo, N. Ishikawa, N. Kohno, M. Katsumata, A. Yamane, M. Ota, T. A. Sato, Y. Nakamura, and H. Nakagawa
  • 雑誌名: Mol Cell Proteomics 巻: 9(9) ページ: 1819-28
  • DOI: 10.1074/mcp.2010/000893
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphorylation and activation of cell division cycle associated 5 by mitogen-activated protein kinase play a crucial role in human lung carcinogenesis (2010)
  • 著者名/発表者名: M. H. Nguyen, J. Koinuma, K. Ueda, T. Ito, E. Tsuchiya, Y. Nakamura, and Y. Daigo
  • 雑誌名: Cancer research 巻: 70(13) ページ: 5337-47
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-09-4372
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of C12orf32 overexpression in breast carcinogenesis (2010)
  • 著者名/発表者名: J. W. Kim, C. Fukukawa, K. Ueda, T. Nishidate, T. Katagiri, and Y. Nakamura
  • 雑誌名: International journal of oncology 巻: 37(4) ページ: 861-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of the tubulin tyrosine ligase-like family member 4 polyglutamylase in PELP1 polyglutamylation and chromatin remodeling in pancreatic cancer cells (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kashiwaya, H. Nakagawa, M. Hosokawa, Y. Mochizuki, K. Ueda, L. Piao, S. Chung, R. Hamamoto, H. Eguchi, H. Ohigashi, O. Ishikawa, C. Janke, Y. Shinomura, and Y. Nakamura
  • 雑誌名: Cancer research 巻: 70(10) ページ: 4024-33
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-09-4444
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical roles of LGN/GPSM2 phosphorylation by PBK/TOPK in cell division of breast cancer cells (2010)
  • 著者名/発表者名: C. Fukukawa, K. Ueda, T. Nishidate, T. Katagiri, and Y. Nakamura
  • 雑誌名: Genes Chromosomes Cancer 巻: 49(10) ページ: 861-72
  • DOI: 10.1002/gcc.20795
  • 査読あり
• [学会発表] Current State of Early Detection Biomarker Development for Cancer in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda
  • 学会等名: US-Japan Joint Meeting on Biomarkers for Early Cancer Detection
  • 発表場所: NIH, Bethesda, MD
  • 年月日: 2014-02-10
• [学会発表] がんの早期発見に挑む質量分析計 (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda
  • 学会等名: よこはまサイエンスカフェ
  • 発表場所: 横浜市立中央図書館
  • 年月日: 2014-01-19
• [学会発表] 癌化に伴う血中エクソソームタンパク質の質的量的変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2013-12-05
• [学会発表] 質量分析が明らかにする癌特異的エクソソーム表面抗原 (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda
  • 学会等名: Exosomes as Diagnostic Markers in Cancer (株式会社ダイアローグセミナー)
  • 発表場所: 品川
  • 年月日: 2013-11-25
  • 招待講演
• [学会発表] Erexim 法を用いた抗体医薬品糖鎖構造の高速定量評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda
  • 学会等名: BioJapan 2013
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2013-10-11
• [学会発表] Proteomic Identification of Tumor-derived Exosome Biomarkers (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2013-10-03
• [学会発表] Development of glycoproteomic technologies and identification of glycan-targeting tumor markers (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda
  • 学会等名: HUPO 2013, 12th World Congress
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] 大規模サンプル解析のための最先端プロテオーム情報処理基盤 (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda
  • 学会等名: 第86回日本生化学会 2013
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2013-09-13
• [学会発表] Erexim 法を用いた抗体医薬糖鎖構造の高速定量評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda
  • 学会等名: 第10回 日本糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2012-11-30
• [学会発表] Development of pancreatic cancer biomarkers by focused proteomics technologies (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda
  • 学会等名: 第71回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Serum biomarker identification by quantitative focused proteomics technologies (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, M. Ishihara, H. Takahashi, O. Ishikawa, S. Hirono, H. Yamaue, N. Mizuno, K. Yamao, K. Hanada, T. Kimura, M. Gotoh, N. Araya, T. Sato, A. Utsunomiya, Y. Yamano, Y. Nakamura, and H. Nakagawa
  • 学会等名: 第70回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2011-10-04
• [学会発表] グライコプロテオミクスを用いた膵癌糖鎖標的腫瘍マーカーの網羅的同定 (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda
  • 学会等名: がん分子標的治療学会・第6回がんトランスレーショナルリサーチワークショップ
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2010-02-22
• [図書] 新規血清マーカー(肝胆膵) (2013)
  • 著者名/発表者名: 植田幸嗣
  • 総ページ数: 243-250
• [図書] プロテオーム解析から見たバイオマーカーとしてのエクソソームとその特徴(細胞工学) (2013)
  • 著者名/発表者名: 植田幸嗣
  • 総ページ数: 71-76
• [図書] 難病のバイオマーカー・創薬ターゲット分子探索技術(バイオインダストリー) (2011)
  • 著者名/発表者名: 植田幸嗣
  • 総ページ数: 22-29
• [図書] Quantitative & Focused Proteomics for Biomarker Discovery(Pharma Asia) (2010)
  • 著者名/発表者名: Koji Ueda
  • 総ページ数: 8-11
• [備考] 日経産業新聞2013年9月20日 朝刊 10面
• [備考] 薬事日報2012年11月21日 朝刊 14面
• [備考] 薬事日報2013年9月26日 オンライン版
• [産業財産権] Method for analyzing glycan structure (2014)
  • 発明者名: 植田幸嗣, 遠山敦彦
  • 産業財産権番号: 8653448
  • 出願年月日: 2014-02-18
  • 外国
• [産業財産権] Method for analyzing glycan structure (2013)
  • 発明者名: 植田幸嗣, 遠山敦彦
  • 産業財産権番号: 13/943130
  • 出願年月日: 2013-07-16
  • 外国
• [産業財産権] 前立腺癌の進行度の評価方法, 前立腺癌の検出方法, および検査キット (2013)
  • 発明者名: 植田幸嗣
  • 産業財産権番号: 特願2013-061094
  • 出願年月日: 2013-03-22
• [産業財産権] 肺癌の検出方法および検出キット (2013)
  • 発明者名: 植田幸嗣
  • 産業財産権番号: 特願2013-251548
  • 出願年月日: 2013-12-04
  • 外国
• [産業財産権] 前立腺癌の進行度の評価方法, 前立腺癌の検出方法, および検査キット (2013)
  • 発明者名: 植田幸嗣
  • 産業財産権番号: 特許第5429725 号
  • 出願年月日: 2013-12-13
• [産業財産権] ヒトTリンパ球向性ウイルスI型関連疾患検出用ポリペプチドとその利用 (2012)
  • 発明者名: 植田幸嗣, 石原誠人, 山野嘉久
  • 産業財産権番号: 特願2012-189318
  • 出願年月日: 2012-08-29
• [産業財産権] 糖鎖構造の解析方法 (2012)
  • 発明者名: 植田幸嗣, 遠山敦彦
  • 産業財産権番号: 特願2012-197908
  • 出願年月日: 2012-09-07
• [産業財産権] 肺癌マーカー補体C3dg分子及び肺癌マーカーの分析方法 (2011)
  • 発明者名: 植田幸嗣, 遠山敦彦, 佐藤孝明
  • 産業財産権番号: 特願2011-201380
  • 出願年月日: 2011-09-15
• [産業財産権] 肺癌診断用ポリペプチド, 肺癌の検出方法, および治療効果の評価方法 (2010)
  • 発明者名: 植田幸嗣
  • 産業財産権番号: 特願2010-194268
  • 出願年月日: 2010-08-31