脂質メタボロミクスを用いた肺疾患の新規バイオマーカー探索

• Project/Area Number: 14J00728
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Biofunction/Bioprocess
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 山田 貴之 大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000); Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: メタボロミクス / 脂質 / 質量分析 / 超臨界流体クロマトグラフィー / 超臨界抽出 / 肺疾患 / バイオマーカー / 炎症

Outline of Annual Research Achievements

肺炎，肺がん，喘息などの肺疾患は，難治性のものが多く先進国における死者数も多い．中には日本の特定疾患に指定されている肺疾患もあり，有効な治療法の開発が望まれている．肺疾患の発生においては，肺胞の表面張力を低下させる肺サーファクタントの構成成分の組成変化が関与していると考えられており，当該構成成分の約90%が脂質であることから，肺サーファクタントを対象とした脂質プロファイリングは，肺疾患の早期診断のためのバイオマーカーの探索や疾患機序解明に有用な手段であると考えられる．本年度は，昨年度に構築した超臨界流体クロマトグラフィー質量分析 (supercritical fluid chromatography/mass spectrometry: SFC/MS) 分析系を用い，肺疾患モデルラットから採取した気管支肺胞洗浄液 (bronchoalveolar lavage fluid: BALF) および血漿を対象として包括的脂質プロファイリング（脂質メタボローム解析）を実施した．
まず，SFC/MS分析によりデータを取得した後のデータ解析の工程を円滑に進めるため，データ処理ソフトウェアの解析条件を当該SFC/MS分析条件に対して最適化した．その結果，解析者の熟練度に依存せずハイスループットかつ正確な脂質プロファイリングを行える実用的な脂質メタボロミクスプラットホームを開発することができた（投稿準備中）．
次に，当該脂質メタボロミクスプラットホームを用い，肺疾患モデルラットのBALFおよび血漿を対象とした脂質メタボローム解析を実施した．その結果，疾患発生直後の軽微な症状から重症化に至るまでの様々な段階における脂質分子種の変動を包括的かつ詳細にとらえることができ，脂質メタボローム解析が肺疾患のバイオマーカー探索および病態解明に有用であることが示された（投稿準備中）．

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Polar lipid profiling by supercritical fluid chromatography/mass spectrometry method (2015)
  • Author(s): Takayuki Yamada, Yumiko Nagasawa, Kaori Taguchi, Eiichiro Fukusaki, Takeshi Bamba
  • Journal Title: Polar Lipids: Biology, Chemistry, and Technology Volume: 1
• [Journal Article] Lipidomic analysis of plasma lipoprotein fractions in myocardial infraction-prone rabbits (2015)
  • Author(s): Hiroaki Takeda, Tomonari Koike, Yoshihiro Izumi, Takayuki Yamada, Masaru Yoshida, Masashi Shiomi, Eiichiro Fukusaki, Takeshi Bamba
  • Journal Title: Journal of Bioscience and Bioengineering Volume: 印刷中 Issue: 4 Pages: 476-482
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2015.02.015
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 超臨界流体クロマトグラフィーにおける脂質分子種の保持時間予測に基づくワイドターゲットリピドミクスシステムの開発 (2015)
  • Author(s): 山田貴之，和泉自泰，津川裕司，福崎英一郎，馬場健史
  • Organizer: 第9回メタボロームシンポジウム
  • Place of Presentation: 三島市民文化会館（静岡県三島市）
  • Year and Date: 2015-09-30
• [Presentation] 心筋梗塞自然発症モデルウサギにおける血漿リポプロテイン画分のリピドーム解析 (2015)
  • Author(s): 竹田浩章，小池智也，和泉自泰，山田貴之，吉田優，塩見雅志，福崎英一郎，馬場健史
  • Organizer: 第63回質量分析総合討論会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場エポカルつくば（茨城県つくば市）
  • Year and Date: 2015-06-17
• [Presentation] 高脂肪食マウスを対象とした脂質メタボローム解析 (2014)
  • Author(s): 山田貴之，和泉自泰，西海信，吉田優，福崎英一郎，馬場健史
  • Organizer: 第66回日本生物工学会大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2014-09-09 – 2014-09-11
• [Presentation] 脂質メタボロミクス研究に資する超臨界流体クロマトグラフィー質量分析を用いた脂溶性代謝物ノンターゲット解析システムの開発 (2014)
  • Author(s): 山田貴之，福崎英一郎，馬場健史
  • Organizer: 第41回BMSコンファレンス
  • Place of Presentation: 能登ロイヤルホテル（石川県羽咋市）
  • Year and Date: 2014-07-07 – 2014-07-09
• [Presentation] High-throughput and high-resolution lipidomics platform using supercritical fluid chromatography coupled to Orbitrap mass spectrometry (2014)
  • Author(s): Takayuki Yamada, Yoshihiro Izumi, Shigeru Sakamoto, Yasuto Yokoi, Eiichiro Fukusaki, Takeshi Bamba
  • Organizer: 10th Annual International Conference of the Metabolomics Society
  • Place of Presentation: 東京第一ホテル鶴岡（山形県鶴岡市）
  • Year and Date: 2014-06-23 – 2014-06-26
• [Presentation] Lipidome analysis of plasma, livers, and adipose tissues in high-fat-diet-fed mice using supercritical fluid chromatography coupled to high-resolution mass spectrometry (2014)
  • Author(s): Takayuki Yamada, Yoshihiro Izumi, Shin Nishiumi, Masaru Yoshida, Eiichiro Fukusaki, Takeshi Bamba
  • Organizer: 62nd ASMS Conference on Mass Spectrometry
  • Place of Presentation: Baltimore, MD, USA
  • Year and Date: 2014-06-14 – 2014-06-19
• [Presentation] ブレオマイシン誘発肺線維症モデルラットを対象とした脂質メタボローム解析 (2014)
  • Author(s): 山田貴之，和泉自泰，坂東清子，福崎英一郎，馬場健史
  • Organizer: 第62回質量分析総合討論会
  • Place of Presentation: ホテル阪急エキスポパーク（大阪府吹田市）
  • Year and Date: 2014-05-14 – 2014-05-16