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 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25290054
• Research Institution: National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition
• Principal Investigator: 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)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 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)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 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

Outline of Annual Research Achievements

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。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Generation of a monoclonal antibody recognizing the CEACAM glycan structure and inhibiting adhesion using cancer tissue-originated spheroid as an antigen (2016)
  • Author(s): Sato Y., Tateno H., Adachi J., Okuyama H., Endo H., Tomonaga T., Inoue M
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 6 Pages: 21410
  • DOI: srep21410 [pii] 10.1038/srep21410
  • Open Access
• [Journal Article] Cell surface localization of importin α1/KPNA2 affects cancer cell proliferation by regulating FGF1 signalling. (2016)
  • Author(s): Yamada K., Miyamoto Y., Tsujii A., Moriyama T., Ikuno Y., Shiromizu T., Serada S., Fujimoto M., Tomonaga T., Naka T., Oka M.
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 6 Pages: 24823
  • DOI: srep24823 [pii] 10.1038/srep24823
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Targeted Phosphoproteome Analysis Using Selected/Multiple Reaction Monitoring (SRM/MRM). (2016)
  • Author(s): Adachi, J., Narumi, R., Tomonaga, T
  • Journal Title: Methods Mol Biol Volume: 1394 Pages: 87-100
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-3341-9_7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Quantitative Analysis of Tissue Samples by Combining iTRAQ Isobaric Labeling with Selected/Multiple Reaction Monitoring (SRM/MRM). (2016)
  • Author(s): Narumi, R., Tomonaga, T
  • Journal Title: Methods Mol Biol Volume: 1355 Pages: 85-101
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-3049-4_6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Data for Proteomic Analysis of ATP-Binding Proteins and Kinase Inhibitor Target Proteins Using an ATP Probe. (2015)
  • Author(s): Adachi, J., Kishida, M., Watanabe, S., Hashimoto, Y., Fukamizu, K., and Tomonaga, T
  • Journal Title: Data in Brief Volume: 5 Pages: 726-729
  • DOI: 10.1016/j.dib.2015.10.018 S2352-3409(15)00266-8 [pii]
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nuclear accumulation of annexin A2 contributes to chromosomal instability by coilin-mediated centromere damage. (2015)
  • Author(s): Kazami, T., Nie, H., Satoh, M., Kuga, T., Matsushita, K., Kawasaki, N., Tomonaga, T*., and Nomura, F
  • Journal Title: Oncogene Volume: 34 Pages: 4177-4189
  • DOI: onc2014345 [pii] 10.1038/onc.2014.345
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differential Proteome Analysis Identifies TGF-beta-Related Pro-Metastatic Proteins in a 4T1 Murine Breast Cancer Model. (2015)
  • Author(s): Sato, M., Matsubara, T., Adachi, J., Hashimoto, Y., Fukamizu, K., Kishida, M., Yang, Y.A., Wakefield, L.M., and Tomonaga, T
  • Journal Title: PloS One Volume: 10 Pages: e0126483
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0126483 PONE-D-14-55506 [pii]
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] c-Abl induces stabilization of histone deacetylase 1 (HDAC1) in a kinase activity-dependent manner. (2015)
  • Author(s): Aoyama, K., Yamaguchi, N., Yuki, R., Morii, M., Kubota, S., Hirata, K., Abe, K., Honda, T., Kuga, T., Hashimoto, Y., and Tomonaga, T
  • Journal Title: Cell Biol Int Volume: 39 Pages: 446-456
  • DOI: 10.1002/cbin.10413
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Role for Tyrosine Phosphorylation of A-kinase Anchoring Protein 8 (AKAP8) in Its Dissociation from Chromatin and the Nuclear Matrix. (2015)
  • Author(s): Kubota, S., Morii, M., Yuki, R., Yamaguchi, N., Yamaguchi, H., Aoyama, K., Kuga, T., and Tomonaga, T
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 290 Pages: 10891-10904
  • DOI: M115.643882 [pii] 10.1074/jbc.M115.643882
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] c-Abl-mediated tyrosine phosphorylation of JunB is required for Adriamycin-induced expression of p21. (2015)
  • Author(s): Yamaguchi, N., Yuki, R., Kubota, S., Aoyama, K., Kuga, T., Hashimoto, Y., and Tomonaga, T
  • Journal Title: Biochem J Volume: 471 Pages: 67-77
  • DOI: BJ20150372 [pii] 10.1042/BJ20150372
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transcriptional Dynamics of Immortalized Human Mesenchymal Stem Cells during Transformation. (2015)
  • Author(s): 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.
  • Journal Title: PloS One Volume: 10 Pages: e0126562
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0126562 PONE-D-12-27420 [pii]
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 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)
  • Author(s): 朝長 毅
  • Organizer: 第44回 京阪泌尿器腫瘍セミナー
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2016-02-08
  • Invited
• [Presentation] 定量プロテオミクスの創薬及び個別化医療への応用 (2016)
  • Author(s): 朝長 毅
  • Organizer: 第13回 神戸ポートアイランド創薬フォーラム
  • Place of Presentation: 神戸臨床研究情報センター
  • Year and Date: 2016-01-26
  • Invited
• [Presentation] 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)
  • Author(s): 朝長 毅
  • Organizer: 日本プロテオーム学会2015年会
  • Place of Presentation: くまもと森都心プラザ
  • Year and Date: 2015-07-23 – 2015-07-24
  • Invited
• [Presentation] 定量プロテオミクスの医療への応用 (2015)
  • Author(s): 朝長 毅
  • Organizer: 第42回BMSカンファレンス
  • Place of Presentation: 岐阜グランドホテル
  • Year and Date: 2015-07-06 – 2015-07-08
  • Invited
• [Presentation] Verification of predictive biomarker candidates of colorectal cancer metastasis in serum extracellular vesicles by selected reaction monitoring based targeted proteomics. (2015)
  • Author(s): Tomonaga T, Kume H
  • Organizer: International Extracellular Vesicles Conference
  • Place of Presentation: Washington DC, USA
  • Year and Date: 2015-04-23 – 2015-04-26
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 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
• [Patent(Industrial Property Rights)] ペプチド又はタンパク質の分画方法 (2015)
  • Inventor(s): 朝長 毅、足立 淳、宮崎将太
  • Industrial Property Rights Holder: ジーエルサイエンス 株式会社
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 特願2015-134482
  • Filing Date: 2015-07-03