Research Abstract

ターゲットプロテオミクスによる血清細胞外小胞中の大腸がんマーカーの候補タンパク質の定量と新規大腸がん早期診断マーカータンパク質の発見

Quantitation of putative colorectal cancer biomarker candidates in serum extracellular vesicles by targeted proteomics

2017年10月6日 Scientific Reports 7 : 12782 doi: 10.1038/s41598-017-13092-x (2017)
ターゲットプロテオミクスによる血清細胞外小胞中の大腸がんマーカーの候補タンパク質の定量と新規大腸がん早期診断マーカータンパク質の発見
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現在のところ、早期の大腸がん(CRC)を検出するための感度の高い臨床検査は無い。ターゲットプロテオミクスは、何百というバイオマーカー候補タンパク質のハイスループット検証を可能にしてきた。この技術を用いて我々は、患者由来の細胞外小胞(EV)において、以前に報告されたCRCと機能的に相関する725種のCRCバイオマーカー候補を検証した。このなかで、356個のタンパク質が定量され、34ペプチド(22タンパク質)が2つの独立したコホートの健常コントロールとCRC患者(n = 77と84)との間の血清EVにおいて有意に差異を示した。その中でも特に、アネキシンファミリータンパク質の4つのペプチドは単一マーカーとして、また、上記34ペプチドの中の8通りの複数のペプチドの組み合わせはマルチマーカーとして、健常コントロールとCRC患者とを高精度の識別することができた(ROC曲線の曲線下面積 > 0.9)。さらに、アネキシンA3、A4およびA11ペプチドの早期CRCの検出感度は、癌胎児性抗原のそれを大きく上回った。これらのペプチドは、CRCの早期検出のための非常に有望なバイオマーカーである。

Takashi Shiromizu, Hideaki Kume, Mimiko Ishida, Jun Adachi, Masayuki Kano, Hisahiro Matsubara and Takeshi Tomonaga

Corresponding Author

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

At the moment, there is no sensitive clinical test for detecting early-stage colorectal cancer (CRC). Target proteomics has enabled high-throughput verification of hundreds of biomarker candidate proteins. Using this technology, we verified 725 previously reported CRC biomarker candidate proteins that are functionally correlated with CRC in extracellular vesicles (EVs) from patients. Of these, 356 proteins were quantified, and 34 peptides (22 proteins) showed significant differences in the serum EVs between healthy controls and CRC patients of two independent cohorts (n = 77 and 84). These peptides were evaluated as single or multiple markers, and four single peptides in annexin family proteins and eight combinations of peptides showed area under the curve > 0.9 for discriminating between healthy controls and CRC patients. The sensitivities of annexins A3, A4, and A11 peptides for detecting early-stage CRC greatly exceed those of carcinoembryonic antigen. These peptides are promising biomarkers for early detection of CRC.

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