プロテオミクスを用いたリン酸化シグナル定量系の構築と薬効予測モニタリングへの応用

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25290054
• 研究機関: 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所
• 研究代表者: 朝長 毅 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, プロテオームリサーチプロジェクト, プロジェクトリーダー (80227644)
• 研究分担者: 松原 久裕 千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20282486) ; 石濱 泰 京都大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (30439244)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: プロテオミクス / バイオマーカー / 薬効予測 / リン酸化タンパク質 / がん

研究実績の概要

平成２７年度は、薬剤感受性株と耐性株を用いた薬剤効果予測マーカーの探索および検証を行う目的で、現在肺がん治療に用いられているチロシンキナーゼ阻害剤エルロチニブの薬効予測を行った。その結果、エルロチニブ感受性細胞株と耐性細胞株で発現の異なるリン酸化タンパク質及びそのリン酸化タンパク質のデータから活性が異なると予測されたキナーゼ群が同定された。これらのリン酸化タンパク質やキナーゼ活性は薬剤効果予測マーカーとして有用であると考えられた。
また、上記の解析で、エルロチニブ耐性細胞株で発現の高いリン酸化タンパク質及び活性が高いと予測されたキナーゼは耐性メカニズムに関与していると考えられる。そこで、それらのキナーゼに対する阻害剤を用いて、マーカーキナーゼが本当に薬剤耐性に関与しているかどうかの検証を行った。それらの阻害剤を耐性株に用いたところ、いくつかのキナーゼ阻害剤処理によって細胞株の増殖が抑えられた。このことから、それらのキナーゼが肺がん細胞株のエルロチニブ耐性に関与していることが検証できた。
さらに、臨床検体を用いた薬剤効果予測マーカーの探索および検証を行う目的で、臨床検体に近い初代培養細胞を肺がん組織検体約20例から樹立した。これらの薬剤効果予測マーカー、薬剤耐性関連キナーゼの探索については、現在進行中である。
本年度予定していた初代培養細胞や三次元培養細胞を用いた薬剤効果予測マーカー、薬剤耐性関連キナーゼの同定・検証を完了することはできなかったが、当初の目的であるリン酸化シグナル定量系による薬効予測モニタリングの基盤技術の構築については達成することができ、今後実臨床に応用していく予定である。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27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] Generation of a monoclonal antibody recognizing the CEACAM glycan structure and inhibiting adhesion using cancer tissue-originated spheroid as an antigen (2016)
  • 著者名/発表者名: Sato Y., Tateno H., Adachi J., Okuyama H., Endo H., Tomonaga T., Inoue M
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 ページ: 21410
  • DOI: srep21410 [pii] 10.1038/srep21410
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Cell surface localization of importin α1/KPNA2 affects cancer cell proliferation by regulating FGF1 signalling. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamada K., Miyamoto Y., Tsujii A., Moriyama T., Ikuno Y., Shiromizu T., Serada S., Fujimoto M., Tomonaga T., Naka T., Oka M.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 ページ: 24823
  • DOI: srep24823 [pii] 10.1038/srep24823
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Targeted Phosphoproteome Analysis Using Selected/Multiple Reaction Monitoring (SRM/MRM). (2016)
  • 著者名/発表者名: Adachi, J., Narumi, R., Tomonaga, T
  • 雑誌名: Methods Mol Biol 巻: 1394 ページ: 87-100
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-3341-9_7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative Analysis of Tissue Samples by Combining iTRAQ Isobaric Labeling with Selected/Multiple Reaction Monitoring (SRM/MRM). (2016)
  • 著者名/発表者名: Narumi, R., Tomonaga, T
  • 雑誌名: Methods Mol Biol 巻: 1355 ページ: 85-101
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-3049-4_6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Data for Proteomic Analysis of ATP-Binding Proteins and Kinase Inhibitor Target Proteins Using an ATP Probe. (2015)
  • 著者名/発表者名: Adachi, J., Kishida, M., Watanabe, S., Hashimoto, Y., Fukamizu, K., and Tomonaga, T
  • 雑誌名: Data in Brief 巻: 5 ページ: 726-729
  • DOI: 10.1016/j.dib.2015.10.018 S2352-3409(15)00266-8 [pii]
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear accumulation of annexin A2 contributes to chromosomal instability by coilin-mediated centromere damage. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazami, T., Nie, H., Satoh, M., Kuga, T., Matsushita, K., Kawasaki, N., Tomonaga, T*., and Nomura, F
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 34 ページ: 4177-4189
  • DOI: onc2014345 [pii] 10.1038/onc.2014.345
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential Proteome Analysis Identifies TGF-beta-Related Pro-Metastatic Proteins in a 4T1 Murine Breast Cancer Model. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato, M., Matsubara, T., Adachi, J., Hashimoto, Y., Fukamizu, K., Kishida, M., Yang, Y.A., Wakefield, L.M., and Tomonaga, T
  • 雑誌名: PloS One 巻: 10 ページ: e0126483
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0126483 PONE-D-14-55506 [pii]
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] c-Abl induces stabilization of histone deacetylase 1 (HDAC1) in a kinase activity-dependent manner. (2015)
  • 著者名/発表者名: Aoyama, K., Yamaguchi, N., Yuki, R., Morii, M., Kubota, S., Hirata, K., Abe, K., Honda, T., Kuga, T., Hashimoto, Y., and Tomonaga, T
  • 雑誌名: Cell Biol Int 巻: 39 ページ: 446-456
  • DOI: 10.1002/cbin.10413
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role for Tyrosine Phosphorylation of A-kinase Anchoring Protein 8 (AKAP8) in Its Dissociation from Chromatin and the Nuclear Matrix. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kubota, S., Morii, M., Yuki, R., Yamaguchi, N., Yamaguchi, H., Aoyama, K., Kuga, T., and Tomonaga, T
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 290 ページ: 10891-10904
  • DOI: M115.643882 [pii] 10.1074/jbc.M115.643882
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] c-Abl-mediated tyrosine phosphorylation of JunB is required for Adriamycin-induced expression of p21. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, N., Yuki, R., Kubota, S., Aoyama, K., Kuga, T., Hashimoto, Y., and Tomonaga, T
  • 雑誌名: Biochem J 巻: 471 ページ: 67-77
  • DOI: BJ20150372 [pii] 10.1042/BJ20150372
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptional Dynamics of Immortalized Human Mesenchymal Stem Cells during Transformation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, M., Higashino, A., Takeuchi, K., Hori, Y., Koshiba-Takeuchi, K., Makino, H., Monobe, Y., Kishida, M., Adachi, J., Takeuchi, J., Tomonaga, T., Umezawa, A., Kameoka, Y., and Akagi, K.
  • 雑誌名: PloS One 巻: 10 ページ: e0126562
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0126562 PONE-D-12-27420 [pii]
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] プロテオミクスを用いたバイオマーカー探索とPrecision Medicineへの応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 朝長 毅
  • 学会等名: 第44回 京阪泌尿器腫瘍セミナー
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2016-02-08
  • 招待講演
• [学会発表] 定量プロテオミクスの創薬及び個別化医療への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 朝長 毅
  • 学会等名: 第13回 神戸ポートアイランド創薬フォーラム
  • 発表場所: 神戸臨床研究情報センター
  • 年月日: 2016-01-26
  • 招待講演
• [学会発表] 定量プロテオミクスを用いた疾患バイオマーカー探索とその医療への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 朝長 毅
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2015年会
  • 発表場所: くまもと森都心プラザ
  • 年月日: 2015-07-23 – 2015-07-24
  • 招待講演
• [学会発表] 定量プロテオミクスの医療への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 朝長 毅
  • 学会等名: 第42回BMSカンファレンス
  • 発表場所: 岐阜グランドホテル
  • 年月日: 2015-07-06 – 2015-07-08
  • 招待講演
• [学会発表] Verification of predictive biomarker candidates of colorectal cancer metastasis in serum extracellular vesicles by selected reaction monitoring based targeted proteomics. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomonaga T, Kume H
  • 学会等名: International Extracellular Vesicles Conference
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2015-04-23 – 2015-04-26
  • 国際学会
• [備考] 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所 プロテオームリサーチプロジェクト
  • URL: http://www.nibiohn.go.jp/proteome/index.html
• [産業財産権] ペプチド又はタンパク質の分画方法 (2015)
  • 発明者名: 朝長 毅、足立 淳、宮崎将太
  • 権利者名: ジーエルサイエンス 株式会社
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2015-134482
  • 出願年月日: 2015-07-03