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Development of targeted lipidomics analysis with accurate determination method and its clinical application

Research Project

Project/Area Number 21K06507
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
Research InstitutionFukuoka University

Principal Investigator

Hayama Tadashi  福岡大学, 薬学部, 教授 (90549693)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywordsジアシルグリセロール / 液体クロマトグラフィー/質量分析計 / マトリックス効果 / リン脂質 / フルオラスケミストリー / ターゲットリピドミクス / 質量分析 / リピドミクス / 選択的抽出
Outline of Research at the Start

本研究では、定量の正確性を飛躍的に向上させた脂質分析法(リピドミクス)を開発する。近年のリピドミクス解析の成果により,生体内に存在する脂質類の驚くべき多様性や疾患との関連性などが明らかになりつつある。その一方,多様性が故に脂質分析は容易ではなく,リピドミクス解析分野においては「定量の正確性」という点において学際的研究の余地が十分に残されている。本研究では,独自に開発した抽出技術を用いることによって試料中夾雑成分を選択的に除去することにより,定量の正確性を向上する。先ずは,本法の基礎的条件の確立し,次いで臨床試料のリピドミクス解析を実施して本法の有用性を実証していくこととする。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed an accurate method for determining diacylglycerols (DAGs) in human plasma using a fluorous solvent extraction method followed by LC-MS analysis. The lipid mixture in the plasma was extracted using the Bligh-Dyer method, and then, the resulting solution was subjected to fluorous solvent extraction to remove phospholipids via the specificity of fluorous affinity by forming a complex with a perfluoropolyethercarboxylic acid-lanthanum (Ⅲ) salt. The remaining DAGs in the non-fluorous solvent could be directly injected into the LC-MS/MS system. The removal rate of the phospholipids through the fluorous extraction was more than 99.9%; thus, the matrix effect-eliminating analysis of DAGs in human plasma with LC-MS was enabled. Furthermore, the applicability of this method and the possibility of using DAGs as biomarkers were demonstrated by applying this method to human plasma obtained from the major depressive disorder as a related disease.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ジアシルグリセロール類は、種々の疾患との関連が報告されている。しかしながら、生体内には多種多様の脂質類が存在しており(とくにリン脂質の妨害を受けやすいこと)、必ずしも正確な測定を行うことができるとは限らない。そこで本研究では妨害となるリン脂質を選択的に除去することで、ジアシルグリセロール類のLC-MS定量における正確性を担保することとした。実際に、本法をうつ病患者から得られた臨床試料(血液)に適用したところ、その正確な定量値から健常人の有意差を見出すことが可能であった。今後、このような疾患のバイオマーカー測定法として早期診断や治療効果判定などに大きく貢献できることを期待している。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results) Presentation (17 results)

  • [Journal Article] Liquid Chromatographic Determination of <i>o</i>-Phosphoethanolamine in Human Plasma Using Fluorescent Derivatization2023

    • Author(s)
      Ryoko Tomita, Tadashi Hayama, Nao Nishijo, Rintaro Sogawa, Chisato Shimanoe, Toshihiro Fujioka
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 71 Issue: 1 Pages: 10-14

    • DOI

      10.1248/cpb.c22-00453

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • Year and Date
      2023-01-01
    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Accurate LC-MS/MS Analysis of Diacylglycerols in Human Plasma with Eliminating Matrix Effect by Phospholipids Using Fluorous Biphasic Extraction2023

    • Author(s)
      Nishijo Nao、Hayama Tadashi、Tomita Ryoko、Fujioka Toshihiro
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 95 Issue: 40 Pages: 14898-14904

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.3c01998

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exploration of the optimal GS-441524 trough concentration for treating COVID-192023

    • Author(s)
      Nakano Yuki、Inokuchi Yoko、Hayama Tadashi、Hirai Toshinori、Nishiyama Mamoru、Sueyasu Yoshiko、Yokoo Kenjo
    • Journal Title

      International Journal of Antimicrobial Agents

      Volume: 62 Issue: 2 Pages: 106892-106892

    • DOI

      10.1016/j.ijantimicag.2023.106892

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  • [Journal Article] Discrimination of Malignant Pleural Mesothelioma Cell Lines Using Amino Acid Metabolomics with HPLC2022

    • Author(s)
      Ryoko Tomita, Nao Nishijo, Tadashi Hayama, Toshihiro Fujioka
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 45 Issue: 6 Pages: 724-729

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00972

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2022-06-01
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    • Author(s)
      Tetsuya Saita, Hiroto Kataoka, Rintaro Sogawa, Tadashi Hayama, Ryoko Tomita, Akira Monji, Yoshito Mizoguchi, Chisato Shimanoe
    • Journal Title

      Analytical Biochemistry

      Volume: 659 Pages: 114952-114952

    • DOI

      10.1016/j.ab.2022.114952

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    • Author(s)
      Nao NISHIJO, Tadashi HAYAMA, Ryoko TOMITA, Toshihiro FUJIOKA
    • Journal Title

      Journal of Chromatography B

      Volume: 1179 Pages: 122828-122828

    • DOI

      10.1016/j.jchromb.2021.122828

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      Kawasue Shimba、Sakaguchi Yohei、Koga Reiko、Hayama Tadashi、Yoshida Hideyuki、Nohta Hitoshi
    • Journal Title

      Analytical Biochemistry

      Volume: 628 Pages: 114247-114247

    • DOI

      10.1016/j.ab.2021.114247

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      冨田陵子、篠崎千穂、祖川倫太郎、島ノ江千里、西條 尚、巴山 忠
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      第35回バイオメディカル分析科学シンポジウム
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      第30回クロマトグラフィーシンポジウム
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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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