リン酸化プロテオミクスを用いた進行大腸癌分子標的薬効果予測バイオマーカー探索

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24659622
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 消化器外科学
• 研究機関: 独立行政法人医薬基盤研究所
• 研究代表者: 朝長 毅 独立行政法人医薬基盤研究所, 創薬基盤研究部, プロジェクトリーダー (80227644)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: リン酸化プロテオミクス / 分子標的薬 / バイオマーカー / 薬効予測 / 大腸癌

研究概要

適切な個別化医療の実践のためには、分子標的薬の効果を予測し、患者の選別を行う必要がある。薬効は、標的分子が関与する増殖シグナルの活性化状態に依存するが、その活性化の指標として、細胞内タンパク質リン酸化が重要である。
本研究では、網羅的なタンパク質リン酸化定量法の確立およびその手法を用いた大腸癌分子標的薬の薬効予測バイオマーカーの同定を目的とした。従来のリン酸化プロテオミクス法に改良を加えた結果、世界最高レベルのリン酸化ペプチドの同定に成功した。また、抗EGFR抗体薬に対する感受性にEGFRシグナルパスウェイの下流に存在するPDPK1キナーゼの活性化が関与することが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Discovery of colorectal cancer biomarker candidates by membrane proteomic analysis and subsequent verification using selected reaction monitoring and tissue microarray analysis (2014)
  • 著者名/発表者名: Kume H., Muraoka S., Kuga T., Adachi J., Narumi R., Watanabe S., Kuwano M., Kodera Y., Matsushita K., Fukuoka J., Masuda T., Ishihama Y., Matsubara H., Nomura F., and Tomonaga T
  • 雑誌名: Mol Cell Proteomics 巻: (in press)
• [雑誌論文] Lamin B2 prevents chromosome instability by ensuring proper mitotic chromosome segregation (2014)
  • 著者名/発表者名: Kuga, T., Nie H., Kazami T., Satoh M., Matsushita K., Nomura F., Maeshima K., Nakayama Y., and Tomonaga T
  • 雑誌名: Oncogenesis 巻: (in press)
• [雑誌論文] Absolute quantitation of low abundance plasma APL1βpeptides at sub fmol/mL level by SRM/MRM without immunoaffinity enrichment (2014)
  • 著者名/発表者名: Sano S., Tagami S., Hashimoto Y., Yoshizawa-Kumagaye K., Tsunemi M., Okochi M., and Tomonaga T
  • 雑誌名: J Proteome Res 巻: (in press)
• [雑誌論文] Selective evaluation of high density lipoprotein from mouse small intestines by an in situ perfusion technique (2014)
  • 著者名/発表者名: Y amaguchi S., Zhang B., Tomonaga T, Seino U., Kanagawa A., Segawa M., Nagasaka H., Suzuki A., Miida T., Yamada S., Sasaguri Y., Doi T., Saku K., Okazaki M., Tochino Y., and Hirano K
  • 雑誌名: J Lipid Res 巻: (in press)
• [雑誌論文] A novel mechanism of keratin cytoskeleton organization through casein kinase I alpha and FAM83H in colorectal cancer (2013)
  • 著者名/発表者名: Kuga, T., Kume, H., Kawasaki, N., Sato, M., Adachi, J., Shiromizu, T., Hoshino, I., Nishimori, T., Matsubara, H., and Tomonaga T
  • 雑誌名: J Cell Sci 巻: 126 ページ: 4721-31
• [雑誌論文] Formation of long and winding nuclear F-actin bundles by nuclear c-Abl tyrosine kinase (2013)
  • 著者名/発表者名: Aoyama K., Yuki R., Horiike Y., Kubota S., Yamaguchi N., Morii M., Ishibashi K., Nakayama Y., Kuga T., Hashimoto Y., Tomonaga T, and Yamaguchi N
  • 雑誌名: Exp Cell Res 巻: 319 ページ: 3251-68
• [雑誌論文] Phosphorylation of KRAB-associated Protein 1 (KAP1) at Tyr-449, Tyr-458, and Tyr-517 by Nuclear Tyrosine Kinases Inhibits the Association of KAP1 and Heterochromatin Protein 1alpha (HP1alpha) with Heterochromatin (2013)
  • 著者名/発表者名: Kubota, S., Fukumoto, Y., Aoyama, K., Ishibashi, K., Yuki, R., Morinaga, T., Honda, T., Yamaguchi, N., Hashimoto, Y., Kuga, T., Tomonaga T, and Yamaguchi, N
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 288 ページ: 17871-17883
• [雑誌論文] In-depth Membrane Proteomic Study of Breast Cancer Tissues for the Generation of a Chromosome-based Protein List (2013)
  • 著者名/発表者名: Muraoka, S., Kume, H., Adachi, J., Shiromizu, T., Watanabe, S., Masuda, T., Ishihama, Y., and Tomonaga T
  • 雑誌名: J Proteome Res 巻: 12 ページ: 208-213
• [雑誌論文] Identification of Missing Proteins in the neXtProt Database and Unregistered Phosphopeptides in the PhosphoSitePlus Database As Part of the Chromosome-Centric Human Proteome Project (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiromizu, T., Adachi, J., Watanabe, S., Murakami, T., Kuga, T., Muraoka, S., and Tomonaga T
  • 雑誌名: J Proteome Res 巻: 12 ページ: 2414-2421
• [雑誌論文] A strategy for SRM-based verification of biomarker candidates discovered by iTRAQ method in limited breast cancer tissue samples (2012)
  • 著者名/発表者名: Muraoka S, Kume H, Watanabe S, Adachi J, Kuwano M, Sato M, Kawasaki N, Kodera Y, Ishitobi M, Inaji H, Miyamoto Y, Kato K, Tomonaga T
  • 雑誌名: J Proteome Res 巻: 11 ページ: 4201-4210
• [雑誌論文] A Strategy for Large-Scale Phosphoproteomics and SRM-Based Validation of Human Breast Cancer Tissue Samples (2012)
  • 著者名/発表者名: Narumi R, Murakami T, Kuga T, Adachi J, Shiromizu T, Muraoka S, Kume H, Kodera Y, Matsumoto M, Nakayama K, Miyamoto Y, Ishitobi M, Inaji H, Kato K, Tomonaga T
  • 雑誌名: J Proteome Res 巻: 11 ページ: 5311-5322
• [学会発表] 質量分析計を用いたバイオマーカー定量法の実用化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 朝長毅
  • 学会等名: 第11回北里疾患プロテオミクス研究会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] 大腸癌細胞におけるFAM83Hとcasein kinase Iαを介したケラチン骨格制御機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久家貴寿,久米秀明,川崎直子,足立淳,星野敢,松原久裕,齊藤洋平,中山祐治,朝長毅
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20131203-06
• [学会発表] 自己抗体ファージライブラリを用いたスキルス胃癌の診断バイオマーカーの探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村岡賢,久米秀明,西塚哲,若林剛,星野敢,松原久裕,朝長毅
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20131003-05
• [学会発表] マウス同所移植モデルによる大腸癌高浸潤性細胞のプロテオーム解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 白水崇、足立淳、八木滋雄、朝長毅
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20131003-05
• [学会発表] ATP Accessibility Screening (AAS), A High-Throughput and High-Resolution Kinase Analysis Platform for Signaling Research (2013)
  • 著者名/発表者名: Adachi J, Higo D, Watanabe S, Kuwano M, Hashimoto Y, Tomonaga T
  • 学会等名: Human Proteome Organization (HUPO) 12^<th> Annual World Congress
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20130914-18
• [学会発表] Discovery and subsequent validation of biomarkers for colorectal cancer by large-scale proteomic analysis and tissue microarray analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Kume H, Muraoka S, Hashimoto Y, Watanabe S, Masuda T, Ishihama Y, Fukuoka J, Kodera Y, Matsushita K, Matsubara H, Tomonaga T
  • 学会等名: Human Proteome Organization (HUPO) 12^<th> Annual World Congress
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20130914-18
• [学会発表] Proteomic Analysis of Highly Invasive Colorectal Cancer Cells Established by Orthotopic Xenograft Mouse Model (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiromizu T, Adachi J, Yagi S, Hoffman RM, Tomonaga T
  • 学会等名: Human Proteome Organization (HUPO) 12^<th> Annual World Congress
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20130914-18
• [学会発表] Development of High-throughput Screening System Using Autoantibody Library for Discovery of Scirrhous Gastric Cancer Biomarker (2013)
  • 著者名/発表者名: Muraoka S, Kume H, Saitoh H, Enomoto Y, Ito Y, Nishizuka S, Wakabayashi G, Hoshino I, Matsubara H, and Tomonaga T
  • 学会等名: Human Proteome Organization (HUPO) 12^<th> Annual World Congress
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20130914-18
• [学会発表] Quantitative Phosphoproteome Analysis of Cultured Stomach Cancer Cell Lines Aimed at Development of Biomarkers for Prediction of Drug Efficacy (2013)
  • 著者名/発表者名: Hashiguchi K, Muraoka S, Adachi J, Sato M, Kuga T, Watanabe R, Shiromizu T, Hashimoto Y, Nagano M, Kishida M, Tomonaga T
  • 学会等名: Human Proteome Organization (HUPO) 12^<th> annual world congress
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20130914-18
• [学会発表] Quantitative Proteome Analysis with Isotope Dimethyl Labeling to Identify TGF-beta-mediated Tumor Proteins Using the Metastatic Mouse Breast Cancer Model (2013)
  • 著者名/発表者名: Sato M, Adachi J, Tomonaga T
  • 学会等名: Human Proteome Organization (HUPO) 12^<th> Annual World Congress
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20130914-18
• [学会発表] Phospho-profiling of mTOR inhibitor-treated renal cell carcinoma (RCC) cell lines and its application for drug response-efficacy biomarkers (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe R, Hashimoto Y, Kishida M, Matsubara M, Adachi J, Tomonaga T
  • 学会等名: Human Proteome Organization (HUPO) 12^<th> Annual World Congress
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20130914-18
• [学会発表] A Novel Mechanism of Keratin Cytoskeleton Organization Through Casein Kinase I Alpha and FAM83H in Colorectal Cancer : Interactome Analysis of FAM83H (2013)
  • 著者名/発表者名: Kuga T, Kume H, Kawasaki N, Sato M, Adachi J, Shiromizu T, Hoshino I, Matsubara H, Tomonaga T
  • 学会等名: Human Proteome Organization (HUPO) 12^<th> Annual World Congress
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20130914-18
• [学会発表] Absolute quantitation of plasma biomarker peptides APL1b for Alzheimer disease at fmol/ml level using SRM (2013)
  • 著者名/発表者名: Sano S, Tagami S, Yoshizawa-Kumagaye K, Tsunemi M, Okochi M, Tomonaga T
  • 学会等名: Human Proteome Organization (HUPO) 12^<th> Annual World Congress
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20130914-18
• [学会発表] A Kinase Activity-Estimating Method Using LC-MS/MS (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagano M, Kuga T, Adachi J, Tomonaga T
  • 学会等名: Human Proteome Organization (HUPO) 12^<th> Annual World Congress
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20130914-18
• [学会発表] 質量分析計を用いたバイオマーカー定量法の実用化への挑戦 (2013)
  • 著者名/発表者名: 朝長毅
  • 学会等名: 第10回千葉疾患プロテオミクス研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-11-09
• [学会発表] ターゲットプロテオミクス～Beyond SRM～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 足立淳、朝長毅
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-09-13
• [学会発表] ATP Accessibility Screening (AAS), a high-throughput and high-resolution kinase analysis platform for signaling research (2012)
  • 著者名/発表者名: Adachi J, Higo D, Watanabe S, Kuwano M, Hashimoto Y Tomonaga T
  • 学会等名: 2^<nd> Copenhagen Bioscience Conference
  • 発表場所: Copenhagen, Denmark
  • 年月日: 20121202-05
• [学会発表] 大規模プロテオーム解析による大腸癌バイオマーカーの探索とその検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久米秀明,村岡賢,小寺義男,松下一之,松原久裕,朝長毅
  • 学会等名: 第71回日本癌学会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] A strategy for validation of biomarker candidates combining iTRAQ and SRM/MRM assay in breast cancer tissue samples (2012)
  • 著者名/発表者名: 村岡賢, 久米秀明, 足立淳, 宮本泰豪,加藤菊也,小寺義男,朝長毅
  • 学会等名: 第71回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] オミックス技術を駆使した新規大腸癌関連タンパク質の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久家貴寿, 久米秀明, 足立淳, 星野敢, 松原久裕, 朝長毅
  • 学会等名: 第71回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] リン酸化プロテオミクスを用いた新規DNA損傷初期応答キナーゼの探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 足立淳, 久家貴寿, 白水崇, 久米秀明, 村岡賢, 中山敬一, 井倉毅, 高田穣, 朝長毅
  • 学会等名: 第71回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] ヒト乳がん組織の大規模リン酸化プロテオーム解析とSRMをベースにした検証法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村上達夫, 久家貴寿, 足立淳, 白水崇, 中山敬一, 宮本泰豪, 加藤菊也, 小寺義男, 朝長毅
  • 学会等名: 第71回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] Proteomic analysis of highly metastatic colorectal cancer cells established from orthotopic metastatic mouse model (2012)
  • 著者名/発表者名: 白水崇,足立淳,朝長毅
  • 学会等名: 第71回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] 細気管支肺胞上皮癌のプロテオーム解析によるバイオマーカー探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原康洋, 宮本泰豪, 加藤菊也, 福岡順也, 朝長毅
  • 学会等名: 第71回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] Phosphorylation dynamics in an early response of DNA damage signaling (2012)
  • 著者名/発表者名: Adachi J, Kuga T, Shiromizu T, Kume H, Muraoka S, Hashiguchi K, Narumi R, Watanabe S, Kuwano M, Matsumoto M, Nakayama KI, Ikura M, Ikura T, Takata M Tomonaga T
  • 学会等名: HUPO2012 11^<th> World Congress
  • 発表場所: Boston, U.S.A.
  • 年月日: 20120909-13
• [学会発表] A strategy for SRM-based systematic validation of biomarker candidates discovered by iTRAQ method in breast cancer tissue samples (2012)
  • 著者名/発表者名: Muraoka S, Kume H, Watanabe S, Kuwano M, Sato M, Kawasaki N, Adachi J, Ishitobi M, Inaji H, Miyamoto Y, Kato K, Kodera Y, Tomonaga T
  • 学会等名: HUPO2012 11^<th> World Congress
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 20120909-13
• [学会発表] Quantitative proteomic profiling of orthotopic xenograft mouse model of colorectal cancer metastasi (2012)
  • 著者名/発表者名: Shiromizu T, Adachi J, Tomonaga T
  • 学会等名: HUPO2012 11^<th> World Congress
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 20120909-13
• [学会発表] 疾患プロテオミクスの基礎とHuman Proteome Project (2012)
  • 著者名/発表者名: 朝長毅
  • 学会等名: 第19回日本遺伝子診療学会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 20120726-28
• [学会発表] 真のバイオマーカーの発見を目指して (2012)
  • 著者名/発表者名: 朝長毅
  • 学会等名: 第10回日本プロテオーム学会2012年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20120726-27
• [学会発表] プロテオミクスを用いた新規腫瘍マーカーの探索と実用化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 朝長毅
  • 学会等名: 第32回日本分子腫瘍マーカー研究会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] 最近のプロテオミクス技術の進歩とがん研究への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 朝長毅
  • 学会等名: 第112回日本外科学会定期学術集会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2012-04-14
• [備考]
  • URL: http://www.nibio.go.jp/proteome/index.html