10,000枚の2D-DIGEから学ぶこと

抄録

がんの治療成績を向上させるためのバイオマーカーは臨床上のあらゆる場面で必要とされている。がんは多様性に富んだ疾患であり、既存の診断技術では正確な診断ができなかったり治療効果を予測できなかったりするからである。国立がんセンターでは臨床医・病理医との連携のもと、さまざまな悪性腫瘍を対象としてバイオマーカー開発を行ってきた。中心となる技術は蛍光二次元電気泳動法である。スループット性のよい二次元電気泳動の実験系の構築、超高感度の蛍光色素を用いたレーザーマイクロダイセクションの活用、バイオインフォマティクスの手法を用いた解析、公開データベースの構築などを行い、10,000枚以上の2D-DIGEゲルを泳動し、抗癌剤の奏効性、手術後の早期再発、転移などを予測できるバイオマーカーを実用化しようとしている。二次元電気泳動法や質量分析法に代表される「分離を基盤とするプロテオーム解析技術」はこれからもがんプロテオーム解析の主力技術として使用されていくだろう。一方、従来の解析方法では明らかな限界があることも事実である。「分離を基盤とするプロテオーム解析技術」においては低い網羅性においてタンパク質をまったくランダムに観察しているので、どのような分子ネットワークであっても網羅的に解析されることはない。がんの発生や進展に重要な役割を担うことが分かっている細胞周期、アポトーシス、転写、シグナル伝達、などのパスウェイに含まれるタンパク質を網羅的に調べたい場合には、現行の「分離を基盤とするプロテオーム解析技術」は明らかに力不足である。この欠点を補うことができるのが「抗体を基盤とするプロテオーム解析技術」である。特定の分子ネットワークやタンパク質ファミリーにフォーカスして抗体を用いて発現解析を行うことで、既存の生物学の知識を背景にした発現解析が可能になる。国立がんセンターでは「抗体を基盤としたプロテオーム解析」を立ち上げ、がんの発生や転移・再発に関わるタンパク質を同定している。分離を基盤とする技術としない技術を併用する、これからのプロテオーム解析の展望を紹介する。