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キラルアミノ酸の三次元HPLC一斉分析法開発と腎・心不全の新規診断マーカー探索

Research Project

Project/Area Number 19J21452
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

古庄 仰  九州大学, 薬学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsアミノ酸 / キラル分離 / 多次元HPLC
Outline of Research at the Start

アミノ酸には一般に異なる二つの形(L体とD体)が存在し、高等生物は主にL体を利用している。一方、生体内には微量ながらD体も存在し、腎疾患患者の血中ではその含量が顕著に増加すると報告されていることから、バイオマーカー候補として有用性が注目されている。しかし、多種多様な夾雑成分を含むヒト血液・尿中で微量D-アミノ酸を正確に分析することは困難であり、従来の方法では定量不能となるD体が数多く存在した。そこで本研究では高感度選択的三次元高速液体クロマトグラフィー法を開発し、腎不全及び高頻度で併発する心不全を対象としてD体とL体を区別したアミノ酸分析を切り口とする新規診断マーカー探索を行う。

Outline of Annual Research Achievements

慢性腎臓病(CKD)患者の血中では数種のD-アミノ酸含量が疾患の進行と関連することが報告され、バイオマーカー候補として有用性が注目されている。しかし、多種多様な夾雑成分を含む生体試料中で微量にしか存在しないD-アミノ酸を分析することは困難であり、従来の分析法では感度や選択性の問題で定量不能となるD体が数多く存在した。そこで本研究では、高感度選択的三次元高速液体クロマトグラフ法(HPLC)を開発し、腎疾患を対象としたキラルアミノ酸含量変動の全体像解明、新規診断マーカー探索を行うことを目的とした。本年度は、2年目までに開発したキラルアミノ酸12種を対象とする三次元HPLC微量分析法を用いて健常人およびCKD患者の血漿試料を測定し、キラルアミノ酸の網羅的含量解析を試みた。測定した全ての試料について夾雑成分による定量妨害は認められず、キラルアミノ酸の正確な分析が可能であった。これまでにCKDとの関連が殆ど報告されていないアミノ酸2種について、CKD患者群の多数の検体でD体の存在が認められた。一方のアミノ酸については、健常人群の全検体でD体が定量限界以下であったのに対し、患者群では既存の腎機能マーカーである推算糸球体濾過量(eGFR)が比較的高値な群でも89%の検体で存在が確認された。もう一方のアミノ酸はeGFR値の低下に伴う%D値の上昇傾向が認められ、健常人群との有意差も認められた(P<0.01)。これらのアミノ酸2種は新規CKD診断マーカー・腎機能マーカーとしての利用が今後期待できる。本研究で開発した三次元HPLC法は従来法と比較して飛躍的に高い選択性を有しており、複雑な臨床試料中の微量D-アミノ酸を一斉分析することが可能であった。今後、種々の疾患におけるキラルアミノ酸含量変動の網羅的な解析により、新規バイオマーカーの探索や有用性評価、臨床診断等への応用が期待される。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 5 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Two-Dimensional High-Performance Liquid Chromatographic Determination of Chiral Amino Acids in Food Samples and Human Physiological Fluids Using Fluorescence Derivatization with 4-(<i>N</i>,<i>N</i>-Dimethylaminosulfonyl)-7-fluoro-2,1,3-benzoxadiazole2022

    • Author(s)
      Aogu FURUSHO, Karina Akemy IKEJIRI, Chiharu ISHII, Takeyuki AKITA, Masashi MITA, Masanobu NAGANO, Tomomi IDE, Kenji HAMASE
    • Journal Title

      CHROMATOGRAPHY

      Volume: 43 Issue: 1 Pages: 29-35

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2021.020

    • NAID

      130008141862

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • Year and Date
      2022-02-20
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Determination of phenylalanine enantiomers in the plasma and urine of mammals and D-amino acid oxidase deficient rodents using two-dimensional high-performance liquid chromatography2021

    • Author(s)
      Sui-Wen HSIAO, Chiharu ISHII, Aogu FURUSHO, Chin-Ling HSIEH, Yukiko SHIMIZU, Takeyuki AKITA, Masashi MITA, Tadashi OKAMURA, Ryuichi KONNO, Tomomi IDE, Ching-Kuo LEE, Kenji HAMASE
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta - Proteins and Proteomics

      Volume: 1869 Issue: 1 Pages: 140540-140540

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2020.140540

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] High-Performance Liquid Chromatographic Determination of Chiral Amino Acids Using Pre-Column Derivatization with <i>o</i>-Phthalaldehyde and <i>N</i>-<i>tert</i>-Butyloxycarbonyl-D-cysteine and Application to Vinegar Samples2020

    • Author(s)
      Aogu FURUSHO, Mintranee OBROMSUK, Takeyuki AKITA, Masashi MITA, Masanobu NAGANO, Pornchai ROJSITTHISAK, Kenji HAMASE
    • Journal Title

      CHROMATOGRAPHY

      Volume: 41 Issue: 3 Pages: 147-151

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2020.015

    • NAID

      130007933314

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • Year and Date
      2020-10-20
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chiral amino acid analysis of extraterrestrial samples using multi-dimensional HPLC2020

    • Author(s)
      古庄 仰、浜瀬 健司
    • Journal Title

      低温科学

      Volume: 78 Pages: 287-294

    • DOI

      10.14943/lowtemsci.78.287

    • NAID

      120006841097

    • ISSN
      1880-7593
    • Year and Date
      2020-03-24
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multi-Dimensional High-Performance Liquid Chromatographic Determination of Chiral Amino Acids and Related Compounds in Real World Samples2020

    • Author(s)
      Chiharu ISHII, Aogu FURUSHO, Chin-Ling HSIEH, Kenji HAMASE
    • Journal Title

      CHROMATOGRAPHY

      Volume: 41 Issue: 1 Pages: 1-17

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2020.004

    • NAID

      130007807268

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • Year and Date
      2020-02-20
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      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Three-dimensional high-performance liquid chromatographic analysis of chiral amino acids in carbonaceous chondrites2020

    • Author(s)
      Aogu FURUSHO, Takeyuki AKITA, Masashi MITA, Hiroshi NARAOKA, Kenji HAMASE
    • Journal Title

      Journal of Chromatography A

      Volume: 1625 Pages: 461255-461255

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2020.461255

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      2020 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Spinal astrocytes in superficial laminae gate brainstem descending control of mechanosensory hypersensitivity2020

    • Author(s)
      Kohro Yuta、(他20名)、Mikoshiba Katsuhiko、Taylor Verdon、Inoue Kazuhide、Tsuda Makoto
    • Journal Title

      Nature Neuroscience

      Volume: 23 Issue: 11 Pages: 1376-1387

    • DOI

      10.1038/s41593-020-00713-4

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      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Three-dimensional high-performance liquid chromatographic determination of Asn, Ser, Ala, and Pro enantiomers in the plasma of patients with chronic kidney disease2019

    • Author(s)
      Aogu FURUSHO, Reiko KOGA, Takeyuki AKITA, Masashi MITA, Tomonori KIMURA, Kenji HAMASE
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 91 Issue: 18 Pages: 11569-11575

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b01615

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      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] キラルアミノ酸の高選択的三次元HPLC分析を目的とする新規ミックスモードカラムの開発2022

    • Author(s)
      永田 優凛、古庄 仰、石井 千晴、秋田 健行、三田 真史、浜瀬 健司
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 臨床診断を目的としたキラルアミノ酸の多次元HPLC分析法開発とヒト血液・尿中における含量解析2021

    • Author(s)
      古庄 仰、石井 千晴、秋田 健行、三田 真史、木村 友則、井手 友美、浜瀬 健司
    • Organizer
      第69回質量分析総合討論会
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    • Invited
  • [Presentation] 宇宙アミノ酸を対象とする三次元キラルHPLC分析法の開発と炭素質隕石試料への適用2021

    • Author(s)
      古庄 仰、石井 千晴、秋田 健行、三田 真史、奈良岡 浩、浜瀬 健司
    • Organizer
      第28回クロマトグラフィーシンポジウム
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a highly sensitive and selective three-dimensional HPLC system for the determination of chiral amino acids in carbonaceous meteorites2021

    • Author(s)
      Aogu Furusho、Chiharu Ishii、Takeyuki Akita、Masashi Mita、Hiroshi Naraoka、Kenji Hamase
    • Organizer
      The 31st international symposium on pharmaceutical and biomedical analysis
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高選択的三次元HPLC分析法の開発と生体・宇宙試料におけるキラルアミノ酸精密定量2021

    • Author(s)
      古庄 仰、石井 千晴、秋田 健行、三田 真史、井手 友美、木村 友則、奈良岡 浩、浜瀬 健司
    • Organizer
      第16回D-アミノ酸学会学術講演会
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  • [Presentation] 微量地球外試料におけるキラルアミノ酸分析を可能とする高選択的三次元HPLC法の開発2021

    • Author(s)
      古庄 仰、石井 千晴、秋田 健行、三田 真史、奈良岡 浩、浜瀬 健司
    • Organizer
      クロマトグラフィー次世代技術セミナー
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  • [Presentation] 臨床診断を目的としたキラルアミノ酸の網羅的三次元HPLC分析法開発と新規腎機能マーカー探索への適用2021

    • Author(s)
      古庄 仰、石井 千晴、秋田 健行、三田 真史、井手 友美、木村 友則、浜瀬 健司
    • Organizer
      第32回クロマトグラフィー科学会議
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  • [Presentation] 三次元HPLCを用いる微量酸性D-アミノ酸分析法開発と哺乳類における内在性含量の解析2021

    • Author(s)
      守永 麟、古庄 仰、石井 千晴、秋田 健行、三田 真史、浜瀬 健司
    • Organizer
      第32回クロマトグラフィー科学会議
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  • [Presentation] 種々の地球外試料におけるキラルアミノ酸の三次元HPLC分析2020

    • Author(s)
      古庄 仰、秋田 健行、三田 真史、奈良岡 浩、浜瀬 健司
    • Organizer
      第27回クロマトグラフィーシンポジウム
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  • [Presentation] 塩基性アミノ酸を対象とした三次元キラルHPLC分析法の開発とヒト尿中含量の解析2020

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      植木 大和、古庄 仰、吉岡 夏輝、秋田 健行、三田 真史、井手 友美、浜瀬 健司
    • Organizer
      第27回クロマトグラフィーシンポジウム
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  • [Presentation] 臨床診断を目的としたヒト血液・尿中キラルアミノ酸の網羅的三次元HPLC分析法開発2020

    • Author(s)
      古庄 仰、秋田 健行、三田 真史、井手 友美、浜瀬 健司
    • Organizer
      第31回クロマトグラフィー科学会議
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  • [Presentation] 塩基性アミノ酸の三次元キラルHPLC分析法開発と哺乳類尿中含量の解析2020

    • Author(s)
      植木 大和、古庄 仰、吉岡 夏輝、秋田 健行、三田 真史、井手 友美、浜瀬 健司
    • Organizer
      第31回クロマトグラフィー科学会議
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  • [Presentation] 三次元HPLCを用いる哺乳類体内の微量酸性D-アミノ酸分析2020

    • Author(s)
      守永 麟、古庄 仰、吉岡 夏輝、秋田 健行、三田 真史、浜瀬 健司
    • Organizer
      第31回クロマトグラフィー科学会議
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  • [Presentation] Three-dimensional HPLC determination of chiral amino acids in terrestrial and extraterrestrial samples2020

    • Author(s)
      Aogu FURUSHO、Takeyuki AKITA、Masashi MITA、Hiroshi NARAOKA、Kenji HAMASE
    • Organizer
      The 36th international annual meeting in pharmaceutical sciences
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  • [Presentation] 生体内酸性D-アミノ酸の微量分析を可能とする三次元HPLC法開発2020

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      守永 麟、吉岡 夏輝、古庄 仰、秋田 健行、三田 真史、浜瀬 健司
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
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  • [Presentation] 三次元HPLCを用いる地球外試料中のキラルアミノ酸分析2019

    • Author(s)
      古庄 仰、秋田 健行、三田 真史、奈良岡 浩、浜瀬 健司
    • Organizer
      第79回分析化学討論会
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  • [Presentation] Three-Dimensional Chiral HPLC Analysis of Extraterrestrial Amino Acids in Carbonaceous Chondrites2019

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      Aogu FURUSHO、Takeyuki AKITA、Masashi MITA、Hiroshi NARAOKA、Kenji HAMASE
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      The 48th international symposium on high-performance liquid phase separations and related techniques
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  • [Presentation] Multi-Dimensional HPLC Analysis of Chiral α-Amino Acids and Carboxylic Acids in Extraterrestrial Materials2019

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      Kenji HAMASE、Aogu FURUSHO、Chin-Ling HSIEH、Reiko KOGA、Takeyuki AKITA、Masashi MITA、Hiroshi NARAOKA、Wolfgang LINDNER
    • Organizer
      The 31th international symposium on chirality
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  • [Presentation] 三次元HPLCを用いる哺乳類尿中塩基性アミノ酸のキラル識別分析2019

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      植木 大和、古庄 仰、吉岡 夏輝、秋田 健行、三田 真史、浜瀬 健司
    • Organizer
      第37回九州分析化学若手の会夏季セミナー
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  • [Presentation] Determination of Phenylalanine Enantiomers in Mammalian Plasma and Urine Using Two-Dimensional HPLC2019

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      Sui-Wen HSIAO、Chiharu ISHII、Aogu FURUSHO、Takeyuki AKITA、Masashi MITA、Tomomi IDE、Ching-Kuo LEE、Kenji HAMASE
    • Organizer
      第32回バイオメディカル分析科学シンポジウム
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  • [Presentation] 高選択的三次元HPLC法の開発と炭素質隕石中のキラルアミノ酸分析2019

    • Author(s)
      古庄 仰、秋田 健行、三田 真史、奈良岡 浩、浜瀬 健司
    • Organizer
      アストロバイオロジワークショップ2019
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  • [Presentation] Enantioselective Three-Dimensional HPLC Determination of Amino Acids in Carbonaceous Meteorites2019

    • Author(s)
      Aogu FURUSHO、Takeyuki AKITA、Masashi MITA、Hiroshi NARAOKA、Kenji HAMASE
    • Organizer
      The 49th international symposium on high performance liquid phase separations and related techniques
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2D-HPLC Determination of Serine, Alanine and Aspartic Acid Enantiomers as Their DBD Derivatives in the Human Physiological Fluids and Food Samples2019

    • Author(s)
      Karina Akemy IKEJIRI、Aogu FURUSHO、Takeyuki AKITA、Masashi MITA、Tomomi IDE、Kenji HAMASE
    • Organizer
      第30回クロマトグラフィー科学会議
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      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 九州大学大学院薬学研究院創薬育薬産学官連携分野 浜瀬研究室ホームページ

    • URL

      http://soyaku.phar.kyushu-u.ac.jp/

    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-05-29   Modified: 2024-03-26  

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