臨床検査49巻4号

2005年04月発行

トピックス

プロテインチップシステムを用いた臨床診断への応用

著者： 若田部るみ¹ 志和美重子¹

所属機関： ¹サイファージェン・バイオシステムズ株式会社横浜研究所バイオマーカーディスカバリーサービス

ページ範囲：P.454 - P.461

1. はじめに

　ポストゲノム研究の時代を迎え，プロテオミクスの技術進歩が飛躍的に進んでいる．それに伴って，網羅的解析がタンパク質レベルで盛んに行われ，膨大な情報が蓄積されつつある．一方，診断，予防医学，創薬研究といった分野に特化したクリニカルプロテオミクスに関する研究も急速に活発化している．プロテインチップシステムは，このクリニカルプロテオミクスに応用すべく開発された技術であり，これまでバイオマーカー探索の分野で多くの成果が発表されている^1～3)．プロテインチップシステムを用いたバイオマーカー探索は，「Pattern Track^TMプロセス」と呼ばれるコンセプトに基づいており，バイオマーカーを探索する目的だけではなく，臨床応用可能な診断アッセイを構築・実施するカスケードとして提唱されている(図1)．このプロセスでは，バイオマーカー探索・同定から実際の臨床現場で用いられる診断アッセイまでを4つのステージに分けて，見出されたマーカーの信頼性を上げる工夫がなされている．重要なポイントは，多サンプルアッセイにより見出された複数のバイオマーカーを検証する“バリデーションアッセイ”を行うことである．このステップは，臨床応用可能なマーカーであるか否かの判断材料として大切なプロセスであるが，比較的規模の大きな実験となることから，再現性の良さやスループットの高さが必要条件となる．プロテインチップシステムはこれらの要素を兼ね備えており，この評価試験を迅速に実施することが可能である．

　本稿では，プロテインチップシステムの特徴と原理について述べたあとに，臨床診断の分野へどのように応用できるのかについて紹介する．

参考文献

１) Kozak KR, Amneus MW, Pusey SM, et al：Identification of biomarkers for ovarian cancer using strong anion-exchange ProteinChips：Potential use in diagnosis. Proc Natl Acad Sci USA　100：12343-12348, 2003

２) Sauter ER, Zhu W, Fan X-J, et al：Proteomic analysis of nipple aspirate fluid to detect biologic markers of breast cancer. Br J Cancer　86：1440-1443, 2002

３) Zhang L, Yu W, He T, et al：Contribution of human alpha-defensin 1, 2, and 3 to the anti-HIV-1 activity of CD8 antiviral factor. Science　298：995-1000, 2002

４) Hutchens TW, Yip Y-Y：New desorption strategies for the mass spectrometric analysis of macromolecules. Rapid Commun Mass Spectrom　7：576-580, 1993

５) Shiwa M, Nishimura Y, Wakatabe R, et al：Rapid discovery and identification of a tissue-specific tumor biomarker from 39 human cancer cell lines using the SELDI Protein Chip platform. Biochem Biophys Res Commun　309：18-25, 2003

６) Adem B-L, Qu Y, Davis JW, et al：Serum protein fingerprinting coupled with a pattern-matching algorithm distinguishes prostate cancer from benign prostate hyperplasia and healthy men. Cancer Res　62：3609-3614, 2002

７) Li J, Zhang Z, Rosenzweig J, et al：Proteomics and bioinformatics approaches for identification of serum biomarkers to detect breast cancer. Clin Chem　48：1296-1304, 2002

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９) Zhang Z, Bast RC, Yu Y, et al：Three biomarkers identified from serum proteomic analysis for the detection of early stage ovarian cancer. Cancer Res　64：5882-5890, 2004