【プレスリリース】オンライン学術誌に共同で初の論文発表

産業振興センター、国立がん研究センター・鶴岡連携研究拠点とHMT、培養細胞からの代謝物質抽出法に関する論文発表

 2019年6月10日

 公益財団法人庄内地域産業振興センター (所在地: 山形県鶴岡市、理事長: 皆川治、以下産業振興センター)、国立がん研究センター・鶴岡連携研究拠点 (所在地: 山形県鶴岡市)とヒューマン・メタボローム・テクノロジーズ株式会社 (本社: 山形県鶴岡市、代表取締役社長: 菅野隆二、以下HMT) は、この度、共同研究により培養細胞からの代謝物質抽出法に関する論文をJoVE (Journal of Visualized Experiments)誌に発表しました。国立がん研究センターの研究室が鶴岡市に設置され、初めて共同で出版する論文になります。JoVE誌は2006年創刊の世界初のビデオジャーナルで、文章だけでは理解が難しい生物学研究などの実験方法や技術を、動画で分かりやすく紹介するユニークな学術誌です。今後、HMTの受託解析のお客様がサンプル調製を行う際や、広く培養細胞を用いた代謝研究を行う多くの研究者の方々に資すると期待されます。

 

1.背景

培養細胞は、創薬研究をはじめ再生医療や免疫研究、さらには食品や化粧品関連の基礎研究など幅広い分野で使われており、HMTにおけるメタボローム解析の受託サービスにおいても、培養細胞の案件は全プロジェクトの約四分の一を占めています。培養細胞を用いたメタボローム解析は、抗がん剤の作用メカニズムの解明や再生医療に用いる細胞のクオリティチェック、化粧品成分の細胞代謝への影響の調査など、実に様々な目的で行われています。

 

今回、論文発表された培養細胞からの代謝物質抽出法は、2017年に特許登録となったHMTの手法(特許番号JP6173667号)に基づいたもので、基本的な培養技術を心得た研究者が、短時間で簡便に且つ再現性良くイオン性の代謝物質を網羅的に抽出できるよう工夫されており、HMTが得意とするキャピラリー電気泳動質量分析装置(CE-MS)※1によるメタボローム解析用に最適化されたプロトコルとなっています。

 


 

2.概要

本論文の第一著者は、産業振興センター所属の丸山亜美で、HMTの手法に基づきプロトコルを文章として作成し、動画では実際に丸山が培養細胞から代謝産物を抽出する実験のデモンストレーションを行いました。具体的には、目的の細胞(約106〜107個)が培養されたシャーレから培養液を除き、有機溶媒により細胞内の代謝物質を溶出させた上で、回収した溶液から限外ろ過により低分子の代謝物質のみを抽出するというプロトコルです。培養液の洗浄の際、CE-MSによる分析の妨げとなる塩を含むバッファー※2を使用せず、マンニトール※3による細胞の洗浄を行う事で、浸透圧を保ち細胞へのストレスを最小限に抑えながら、CE-MS分析において良好なピークを得ることができます。さらに、有機溶媒であるメタノールを添加した後に、水を加える事で、核酸やリン酸化合物など、イオン性の強い物質の抽出効率を高める工夫もされています。また、細胞のスクレーピング※4を行う必要がないことから、再現性の高いデータが得られるメリットもあります。培養細胞から代謝物質を抽出するこれらの一連の作業に関する動画は、JoVE誌に公開されました(下記URL参照)。

 

https://www.jove.com/video/59551/extraction-aqueous-metabolites-from-cultured-adherent-cells-for

 

3.今後の課題

この手法は、イオン性代謝物質の抽出に特化しており、脂溶性代謝物質の抽出の為には、別途サンプルを準備する必要があります。今後の課題として、一枚のシャーレからイオン性と脂溶性の代謝物質をまとめて抽出するプロトコルの開発が求められています。また、免疫や再生医療に関連する研究では、従来よりも非常に少ない細胞数(103〜104個)を用いたメタボローム解析のニーズが高く、サンプル溶液の濃縮度を高める工夫も検討されています。

産業振興センターおよび国立がん研究センター・鶴岡連携研究拠点において、がんのメタボローム解析を推進しています。今回の論文と動画が今後のメタボローム解析に大いに参考となることが期待されます。

 

※1 CE-MS

キャピラリー電気泳動(Capillary Electrophoresis; CE)と質量分析計(Mass Spectrometer; MS)を組み合わせた分析装置であるCE-MSは、高分離能と高分解能、高感度を併せ持ち、イオン性化合物の分析に威力を発揮します。細胞内の代謝物質はほとんどがイオン性化合物であるため、生命科学研究に適しています。1つの細胞には数千種類もの代謝物質が存在するため、その解析の効率化は大きな課題となっており、CE-MSには迅速な代謝物質測定実現の期待が寄せられています。

※2 バッファー

緩衝液

※3マンニトール

糖アルコールの一種。白色で甘味のある水溶性の結晶。天然に広く存在する。

※4スクレーピング

ヘラのような器具で細胞を掻き集めること

 


 

<参考資料>

○会社概要

【公益財団法人庄内地域産業振興センター】

所在地: 山形県鶴岡市末広町3-1

代表者: 理事長 皆川治

 

【国立がん研究センター・鶴岡連携研究拠点がんメタボロミクス研究室】

所在地:山形県鶴岡市覚岸寺水上246番地2

 

【ヒューマン・メタボローム・テクノロジーズ株式会社】

本社所在地:山形県鶴岡市覚岸寺水上246番地2

代表者:                       代表取締役社長 菅野隆二

証券コード:    6090 (東証マザーズ)

事業内容:     メタボロミクス事業(メタボローム解析試験の受託)

バイオマーカー事業(バイオマーカーの探索および診断、医薬品開発分野での事業化)

 

以 上

<お問い合わせ先>

○ 国立がん研究センター・鶴岡連携研究拠点

   庄内地域産業振興センターがんメタボロミクス研究室

研究補助員 丸山亜美

電話:0235-64-0980  FAX:0235-64-0981

○ ヒューマン・メタボローム・テクノロジーズ株式会社

経営管理本部 雀部(ささべ)

電話: 03-3551-2180  FAX: 03-3551-2181

e-mail:invre1@humanmetabolome.com

 

 

 

 

 

【プレスリリース】製薬企業との共同研究契約を締結


がんメタボローム研究推進支援事業

2019年3月28日

国立研究開発法人国立がん研究センター

公益財団法人庄内地域産業振興センター


異常ながん遺伝子発現を制御する抗がん剤の実用化を目指した応用研究を開始

国立がん研究センター・庄内地域産業振興センターが製薬企業との共同研究契約を締結

国立研究開発法人国立がん研究センター(所在地:東京都中央区築地五丁目1番1号、理事長 中釜 斉、以下「国立がん研究センター」)と公益財団法人庄内地域産業振興センター(所在地:鶴岡市末広町3番1号、理事長 小林 貢、以下「庄内地域産業振興センター」)は、がんメタボローム研究推進支援事業において、下記のとおり大日本住友製薬株式会社と共同研究契約を締結し、がん本態を特徴付ける、異常な遺伝子発現を制御する抗がん剤の実用化を目指した応用研究に取り組むことになりましたので、お知らせいたします。

 

 

1.研究目的および内容:

がんの発症メカニズムの一つとして、がん細胞は細胞分裂をくり返しても細胞死に至らない無限増殖能の獲得が知られています。特に白血病では、MYC(ミック)遺伝子が過剰発現することにより無秩序に細胞増殖したがん細胞が生み出され、正常な造血システムを破綻させることに繋がります。そこで、これらの遺伝子の発現をコントロールしているたんぱく質の機能を妨ぎ、がん細胞を無害な増殖しない細胞に変化させる薬剤の開発は、白血病を含むさまざまながんを対象とした新しい治療法に繋がると期待されます。

 

国立がん研究センターと庄内地域産業振興センターは、大日本住友製薬株式会社と協力し、異常な遺伝子発現を制御する薬剤ついて、その実用化を目指して以下の研究を実施します。

 

国立がん研究センターと庄内地域産業振興センターが設立した国立がん研究センター・鶴岡連携拠点・がんメタボロミクス研究室では、当該薬剤の作用と、様々ながんの遺伝子発現異常との関連性を解析し、有効性が期待できる疾患機序を明らかにすることを目指します。また、様々ながん発症モデルを使用し、当該化合物が抗腫瘍活性を示す新たな腫瘍性疾患の探索を行います。

 

2.研究実施予定期間:2019年3月1日 から 2020年2月29日 まで

プレスリリース_page-0001.jpg
プレスリリース_page-0002.jpg

【お申し込み】2月28日開催の医療機器開発セミナー

やまがた発の医療機器の可能性を探る

医療機器開発セミナー

申し込みフォーム

本セミナーは申し込み必須となります。

下記の項目をご記入の上、お申し込みください。

日時・場所等の詳細は下記ポスターをご確認ください。

電話番号 *
電話番号
FAX
FAX
医療機器セミナー2019-1_p001.jpg
医療機器セミナー2019-1_p002.jpg

アスベストによる悪性腫瘍の代謝の仕組み解明へ

図 薬剤投与による代謝産物の変化

図 薬剤投与による代謝産物の変化

国立がん研究センター(東京都中央区、中釜斉理事長)と慶應義塾大学先端生命科学研究所(山形県鶴岡市、冨田勝所長)および、庄内地域産業振興センター(山形県鶴岡市、小林貢理事長)との共同研究において、複数の悪性胸膜中皮腫細胞株における代謝拮抗薬の感受性の違いを発見しました。また、その薬剤および代謝産物処理による代謝産物の変化を明らかにし、タンパク質や遺伝子発現だけでなく代謝産物の変化を捉える重要性を示しました。今回の発表は、3機関における共同研究での初めての論文となり、悪性胸膜中皮腫における治療に有用な代謝バイオマーカーの探索や薬剤耐性機構の解明に繋がっていくことが期待されるものです。

この研究内容は、2018年10月12日午前6時(日本時間10月12日午後1時)、スイス薬学専門誌「Frontiers in Pharmacology」のオンライン版にて発表されました。

Research Article | AuthorChoice | AUTHOR MANUSCRIPT

“Metabolic characterization of antifolate responsiveness and nonresponsiveness in malignant pleural mesothelioma cells”

Yuzo Sato, Shiori Matsuda, Ami Maruyama, Joji Nakayama, Tomoyuki Miyashita, Hibiki Udagawa, Shigeki Umemura, Kazuyoshi Yanagihara, Atsushi Ochiai, Masaru Tomita, Tomoyoshi Soga, Katsuya Tsuchihara and Hideki Makinoshima

Frontiers in Pharmacology, Oct 12 2018. 9:1129. doi: 10.3389/fphar.2018.01129

【お申込み】12月1日開催女性のがん - 予防と治療の最前線 -

第2回がんメタボロミックスセミナー

女性のガン - 予防と治療の最前線 -

申し込みフォーム

本セミナーは申し込み必須となります。

下項目をご記入の上、お申し込みください。

氏名 *
氏名
チラシ表.jpg
メタボロミクスセミナーチラシ裏

がんメタボローム研究推進支援事業 国立がん研究センター・庄内産業振興センター・細胞科学研究所 共同研究契約を締結

1.jpg
2~5.png
3.gif

2018年7月2日

報道機関 各位

国立研究開発法人国立がん研究センター

公益財団法人庄内地域産業振興センター

株式会社細胞科学研究所

 

がんメタボローム研究推進支援事業

国立がん研究センター・庄内産業振興センター・細胞科学研究所 

共同研究契約を締結

 

 国立研究開発法人国立がん研究センター(所在地:東京都中央区築地五丁目1番1号、理事長 中釜 斉、以下「国立がん研究センター」)と公益財団法人庄内地域産業振興センター(所在地:鶴岡市末広町3番1号、理事長 小林 貢、以下「庄内地域産業振興センター」)及び株式会社細胞科学研究所(所在地:仙台市青葉区西花苑一丁目16番16号、代表取締役 伊藤 丈洋、以下「細胞科学研究所」)は、がんメタボローム研究推進支援事業において、下記のとおり共同研究契約を締結し、がんの代謝研究に必要な細胞培養用培地の研究開発に取り組むことになりましたので、お知らせいたします。

 

 

1.研究課題名:

 がんの代謝研究に必要な細胞培養用培地の研究開発

 

2.研究目的:

 細胞科学研究所は、幹細胞等を細胞外で培養する培地の作製および販売を行っている会社であり、今後、がんの代謝研究に必要な細胞培養用培地の新規開発を目指し、がんの代謝研究を推進している国立がん研究センター・鶴岡連携研究拠点において、生体内の代謝環境を反映するがんの網羅的な代謝解析を実施する。

 

3.研究内容:

 現在がん細胞の培養時に使用されている細胞培養用培地は、培養細胞の増殖・維持に適した培養組成となっているが、生体内のがん微小環境の栄養状態とは乖離した組成と考えている。

 そこで、国立がん研究センター・鶴岡連携研究拠点が保持しているメタボローム解析データ等のリソースを用いて、より生体内の環境に近い培地の組成を同定し、培地の製品化を目指す。

 さらに、がんの代謝研究の知見を活かして、がん細胞の増殖を最大限に誘導する培地組成を同定し、がん細胞用の新規培養液として製品化を目指す共同研究を実施する。

 

4.研究実施予定期間:

 2018年7月1日 から 2021年3月31日 まで

 

 

<本件に関するお問い合わせ>

【国立研究開発法人国立がん研究センター・鶴岡連携研究拠点】

がんメタボロミクス研究室 チームリーダー 牧野嶋秀樹

〒997-0052 山形県鶴岡市覚岸寺字水上246-2

鶴岡市先端研究産業支援センター内 がんメタボロミクス研究室

電話番号:0235-64-0980(事務室) ファクス番号:0235-64-0981

 

【国立研究開発法人国立がん研究センター】

企画戦略局 広報企画室

〒277-8577 千葉県柏市柏の葉6-5-1

電話番号:04-7133-1111(代表) ファクス番号:04-7130-0195

Eメール:ncc-admin@ncc.go.jp

 

【公益財団法人庄内地域産業振興センター】

〒997-0015山形県鶴岡市末広町3番1号

電話番号:0235-23-2200(代) ファクス番号:0235-23-3615

 

【株式会社細胞科学研究所】

〒982-0262 仙台市青葉区西花苑1-16-16

電話番号:022-399-6608 ファクス番号:022-399-6733

肺がんにおける核酸代謝経路の重要性を解明

 肺小細胞がんは、進行が早く、未だに予後が悪い疾患である。我々は、PI3Kシグナル伝達経路が新規治療標的として有望と考え、現在臨床試験を進行させている。その臨床試験と連動し、今回メタボローム解析技術を用いて、核酸代謝産物がPI3K/mTOR阻害剤の感受性に関与していることを見出した。核酸代謝産物が低い肺小細胞がんは、PI3K/mTOR阻害剤が有効であり、核酸代謝産物が薬剤のバイオマーカーになる可能性を示唆した。

Research Article | AuthorChoice | AUTHOR MANUSCRIPT

Metabolic determinants of sensitivity to phosphatidylinositol 3-kinase pathway inhibitor in small-cell lung carcinoma

Hideki Makinoshima, Shigeki Umemura, Ayako Suzuki, Hiroki Nakanishi, Ami Maruyama, Hibiki Udagawa, Sachiyo Mimaki, Shingo Matsumoto, Seiji Niho, Genichiro Ishii, Masahiro Tsuboi, Atsushi Ochiai, Hiroyasu Esumi, Takehiko Sasaki, Koichi Goto and Katsuya Tsuchihara

Cancer Res February 28 2018 DOI:10.1158/0008-5472.CAN-17-2109

スライド1.JPG

 この成果は、2018年3月2日(金)山形新聞にも取り上げられた。ここ鶴岡で引き続き核酸代謝の制御機構を解明し、新たな創薬標的を見出したいと我々チームは考えている。今後の活躍に期待して頂きたい!!

 

がんメタボロミクスセミナーを開催しました

平成29年9月16日(土)、鶴岡市先端研究産業支援センターにおいて、「がんメタボロミクスセミナー」を開催しました。このセミナーは、がんメタボローム研究に取り組む国立がん研究センター・鶴岡連携研究拠点の開設経緯や研究室の活動を紹介し、広く市民・県民に理解を深めていただくために開催したものです。