【研究領域課題番号】20K20469 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

便 / プロテオーム解析 / 胆道閉鎖症 / 早期診断バイオマーカー / 胎便 / 腸内細菌叢 / 急性虫垂炎 / 尿 / プロテオーム / 新生児 / 小児外科 / 壊死性腸炎 / 細菌メタゲノム解析

【研究成果の概要】

胆道閉鎖症（BA）の早期診断と早期治療を目指し非侵襲的に採取可能な便を利用して、かずさDNA研究所と共同して開発したData-independent acquisition mass spectrometry（DIA）ベースの便プロテオーム解析を利用したBAの早期診断バイオマーカーの探索研究を継続している。2020年度は本研究成果を国際誌に発表することができ、2021年度は国内外の学会で多く発表し評価を得た。
また、胎便中に含まれるヒト由来タンパク質に着目して、NEC(Necrotizing enterocolitis)、MRI(Meconium related ileus)、ミルクアレルギーなどの新生児期に発症する消化管疾患のバイオマーカー探索および病因の解明を目的とした胎便研究に着手している。約2年間の間に東京大学医学部附属病院で259症例の胎便を収集することができ、既にプロテオーム解析を用いた解析を終了している。本研究では、胎便中に存在する5000種類以上のヒト由来タンパク質の検出に成功し、詳細な臨床データを加えて、統計学的手法および人工知能(AI)を用いた解析に進んでいる（unpublished data）。本研究成果は、2022年度の学会で発表予定である。
さらに、腸内細菌叢解析研究では、共同研究機関である筑波大学および理化学研究所と連携して、小児急性虫垂炎患児の唾液、便、虫垂内容液を採取し解析を行った。本研究成果は2021年度の国内学会で発表し国際誌への論文投稿段階にある。
加えて、尿プロテオーム解析を用いた小児の腎盂・尿管移行部狭窄症(UPJO)に関する研究にも着手し、本研究成果は2021年度の国際学会で発表した。

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31

【配分額】26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)

【研究領域課題番号】19K05965 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

抗生物質 / 無核化 / プロテオーム解析 / 植物 / ブドウ / 種なし / ストレプトマイシン / 種無し / プロテオーム

【研究成果の概要】

大粒ブドウ品種の種なし処理には抗生物質ストレプトマイシンが使用されている。しかしながら、その種なし現象が引き起こされるメカニズムについては全く解明されていない。本研究ではストレプトマイシンによる種なし現象の分子機構の解明を目指し、関連する分子の同定を試みた。具体的にはストレプトマイシン処理により存在量が変動する分子の探索を行い、種なし現象への関連が示唆される候補分子を複数単離した。また本種なし現象がブドウのみならずシロイヌナズナやイネでも引き起こされることを発見した。

【研究の社会的意義】

近年人気の大粒ブドウ品種の生産においては抗生物質ストレプトマイシン処理による種なし化が一般的となっている。しかしながら、なぜ種子が形成されなくなるメカニズム関しては解明されていない。一方で、このような農業現場での抗生物質の利用は、薬剤耐性菌の出現とそれによる感染症の拡大要因の一つとして懸念されていることから、抗生物質に替わる新たな種なし手法の開発が望まれている。本研究はブドウ蕾への抗生物質処理により存在量が変動するタンパク質の同定に世界で初めて成功した。今後、同定されたタンパク質の機能解析を糸口として研究を発展させることにより、将来、抗生物質不要の種なし手法の開発につながる可能性がある。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】外科学一般

【研究領域課題番号】25461956 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

癌幹細胞 / 膵癌 / プロテオーム解析 / プロテオーム / トランスポーター

【研究成果の概要】

膵癌の新たな治療法を開発する上では、抗癌剤に耐性を示す膵癌幹細胞の特性を明らかにし、有益なバイオマーカーを同定する必要がある。本研究では、ヒト膵癌組織を移植し担癌マウスにゲムシタビン治療を施すことにより、ヒト膵癌治療モデルを構築した。治療後の組織を解析したところ、癌幹細胞マーカーの発現を示す細胞が高頻度に検出された。残存膵癌組織のプロテオーム解析およびヒト膵癌病理検体を用いた解析により、膵癌幹細胞において高い発現を示す薬剤トランスポーターを複数抽出した。
今後、予後と相関するトランスポーターを同定することにより、膵癌の新たな治療標的および、新規バイオマーカーの開発が期待される。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)

【研究分野】神経科学一般

【研究領域課題番号】23500381 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

発達障害 / てんかん / シナプス / ノックアウトマウス / プロテオーム解析 / キナーゼ / 海馬 / レット症候群 / プロテオーム / 遺伝子改変マウス / 行動解析 / リン酸化 / 相互作用 / 情動障害 / 記憶障害

【研究成果の概要】

神経発達障害の原因遺伝子CDKL5の生体内分子機能と遺伝子変異による病態機序の解明を目的として、私はCdkl5 ノックアウト (KO)マウスを独自に作製し、神経科学的表現型解析を行った。その結果Cdkl5 KOマウスにおいて、海馬神経細胞樹状突起スパインの形態・密度異常、情動・記憶障害等の行動異常、易痙攣性、更にシナプス機能・蛋白質の異常を同定した。酵母ツーハイブリッド法とプロテオミクス解析を用いたリン酸化基質スクリーニングによって、複数のシナプス関連蛋白質を同定した。以上の結果から、ヒトのCDKL5変異に伴う病態がシナプス機能異常である事が示唆された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2011 - 2013

【配分額】5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)

【研究分野】医化学一般

【研究領域課題番号】23659150 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

加齢医学 / 老化 / アミロイド / 疾患モデル動物 / 質量分析 / 蛋白質 / プロテオーム解析 / 凝集体 / アミロイドーシス / タンパク質 / 恒常性 / プロテオーム / マウス / ApoA-II

【研究成果の概要】

若齢から老齢に至るマウスからアミロイド線維／凝集体を分取し、網羅的プロテオーム解析を行った。 マウスを２ヶ月齡～28ヶ月齡で屠殺し、肝臓、脳、心臓及び筋肉を採取した。またマウスにアミロイド線維を投与しアミロイドーシスを誘発して4～10ヶ月後に臓器を採取した。これらの臓器よりアミロイド線維／凝集体を分取し、LC/MS/MSシステムで蛋白質の網羅的同定と定量を行った。
1. 老齢マウス脳で有意に増加する凝集体蛋白質は全部で40 種同定された。
2. アミロイドの肝臓への沈着に伴い出現するアミロイド線維以外の蛋白質を同定した（ApoE， Clusterin，Vitronectinなど）。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2011 - 2013

【配分額】3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)

【研究分野】胸部外科学

【研究領域課題番号】20591677 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

呼吸器外科 / 気道上皮被覆液 / 気管支鏡 / マイクロサンプリング法 / プロテオーム解析 / 腫瘍マーカー / 肺癌 / 非結核性抗酸菌症 / プロテオーム / マイクロサンプリング

【研究成果の概要】

マイクロサンプリング法は独自に開発した気管支鏡用新型プローブを用いた検査法である。各種肺疾患から気道上皮被覆液を採取し生化学的およびプロテオーム解析を行った。肺癌、非結核性抗酸菌症の診断や治療効果予測に有効であった。肺腺癌または肺扁平上皮癌で共通に動く癌マーカー候補タンパク質として35種を抽出することができた。またラット肺障害モデルにおいても各種サイトカインの測定、プロテオーム解析を行うことができた。従来の気管支肺胞洗浄と比べ簡便で侵襲がほとんどないこと、高濃度の気道上皮被覆液を採取できるといった長所を有している。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)