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生活習慣病・慢性腎臓病の新規病態解析のためのNMRメタボロミクス技術の開発

Research Project

Project/Area Number 22590035
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Physical pharmacy
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

藤原 正子  東北大学, 大学院・薬学研究科, 准教授 (10466534)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 竹内 和久  東北大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (40260426)
戸恒 和人  東北福祉大学, 総合福祉学部, 教授 (10217515)
根本 直  独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 主任研究員 (70357739)
Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
KeywordsNMR / メタボロミクス / 生活習慣病 / 慢性腎臓病 / 乳酸 / TCA回路 / 補酵素
Research Abstract

23年度研究成果:
「意義・重要性」生活習慣病や慢性腎臓病は近年急増し、複雑な病因を含んでいるため従来にない新規な病態の把握と解析が求められている。すでに我々はNMRメタボロミクス解析を用いて、透析治療後に患者血中の乳酸値が増加するという新規マーカーを見出した。これを基礎として透析患者の病態ひいては腎臓病病態の本質をとらえるための新規解析を行う。乳酸は糖代謝、エネルギー代謝に関連し生活習慣病、慢性腎臓病の病態と深く結び付くものである。
「内容」透析患者特有の合併症である痙攣の症状緩和を目的として水溶性ビタミンであるビオチンとチアミンを投与したところ、著効を見た。特にビオチンは効果が大きかったことから、透析性痙攣抑制剤として海外特許を出願した。ビオチン、チアミンはTCA回路の補酵素であり、エネルギー代謝の偏りを是正する役割が示唆される。これを解明するために、血漿中のビオチンをELISA法(アヴィジン拮抗反応)にて定量したところ、透析患者はビオチンが蓄積していることが判明した。特にビオチンの効きの良さで層別化して解析して見ると、ビオチンが効いた患者より効きの悪い患者が見かけのビオチン蓄積が多かった。腎機能の全廃した患者がビオチンだけでなくその代謝物も体内に蓄制させ、代謝物が活性のあるビオチンを抑制していることが示唆された。ELISAで測定したビオチンが残尿のある患者には少ない事も発見した。腎機能とビオチンの関係があることが示唆され、他の測定法で分子種同定と定量をすることでこれを解明したい。
また、透析中に投与した血圧低下薬としてのグルセオールを廃液の時間経過をNMRで観察が可能であることが判明した。NMR法を用いた患者血漿の糖、脂質分析を計画していたが、東日本震災の被害のため不可能であった。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2011 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (16 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] ^1H-NMRメタボロミクスの医療応用2011

    • Author(s)
      藤原正子
    • Journal Title

      ケミカルエンジニアリング

      Volume: 56 Pages: 20-25

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  • [Journal Article] NMRメタボロミクスのCKDならびに透析医療への応用2011

    • Author(s)
      竹内和久、藤原正子、関野宏
    • Journal Title

      宮城腎臓協会

      Volume: 22号(印刷中)

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    • Author(s)
      Hamada T, Matsunaga S., Fujiwara M., Fujita K., Hirota H, Schmucki R, Guntert P, Fuawani N.
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc.

      Volume: 132 Pages: 12941-12945

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  • [Presentation] Medical Applications of Metabolomics by ^1H-NMR IV. Chiral Separation of Lactate in Renal Dialysate2011

    • Author(s)
      Seizo Takahashi, Ichiro Ando, Yutaka Imai, Kazuhisa Takeuchi, Masako Fujiwara
    • Organizer
      第50回NMR討論会国際会議ISNMR
    • Place of Presentation
      横浜大桟橋ホール
    • Year and Date
      2011-11-16
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    • Author(s)
      藤原正子、安藤一郎、今井潤、関野宏、小熊司郎
    • Organizer
      2011メタボロームシンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2011-10-13
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      安藤一郎、竹内和久、佐藤博、今井潤, 関野宏、小熊司郎、藤原正子
    • Organizer
      2011メタボロームシンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2011-10-13
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    • Author(s)
      小熊司郎、安藤一郎、廣瀬卓男、今井潤、関野宏、藤原正子
    • Organizer
      第56回日本透析医学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-06-19
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  • [Presentation] 透析時低血圧を防ぐグリセオール(R)使用~廃液のNMR測定を用いて2011

    • Author(s)
      藤原正子、安藤一郎、新野由紀子、及川輝美、日津洋子、亀山けさ子、関野宏、小熊司郎
    • Organizer
      第56回日本透析医学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-06-17
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  • [Presentation] NMR分析によるメタボライト動態:MELASの病態把握2011

    • Author(s)
      竹内和久、藤原正子、安藤一郎、関野宏
    • Organizer
      第56回日本透析医学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-06-17
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  • [Presentation] 透析時低血圧に対するグリセオール(R)使用法の検討2010

    • Author(s)
      日津洋子、及川輝美、新野由紀子、亀山けさ子、小熊司郎、藤原正子、安藤一郎
    • Organizer
      宮城腎臓協会研究会
    • Place of Presentation
      フォレスト仙台
    • Year and Date
      2010-12-05
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  • [Presentation] 1^H-NMRメタボロミクスの医療応用-その3-バイオフルイドにおけるマーカー定量2010

    • Author(s)
      安藤一郎, 廣瀬卓男, 竹内和久, 今井潤, 佐藤博, 藤原正子
    • Organizer
      第49回NMR討論会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2010-11-17
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  • [Presentation] NMRメタボロミクスの医療への応用:透析患者血漿の解析2010

    • Author(s)
      藤原正子、安藤一郎、竹内和久、今井潤
    • Organizer
      第48回日本生物物理学会
    • Place of Presentation
      仙台、東北大学
    • Year and Date
      2010-09-20
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] NMRメタボロミクスを用いた透析患者の微量栄養素治療戦略2010

    • Author(s)
      藤原正子、安藤一郎、廣瀬卓男、今井潤、竹内和久、小熊司郎
    • Organizer
      2010メタボロミクスシンポジウム
    • Place of Presentation
      慶應大学先端研究所
    • Year and Date
      2010-09-10
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト血漿サンプルのNMR-測定の基礎と臨床への応用例-2010

    • Author(s)
      藤原正子
    • Organizer
      2010分析展コンファランス、メタボリック・プロファイリング-最近の話題-
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2010-09-01
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  • [Presentation] NMRメタポロミクス-I-多変量解析を用いた臨床応用2010

    • Author(s)
      藤原正子、安藤一郎、廣瀬卓、新川隆朗、竹内和久、今井潤
    • Organizer
      第23回バイオメディカル分析科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      松島大観荘
    • Year and Date
      2010-07-22
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] NMRメタボロミクス-II-バイオフルイドにおけるマーカー定量法2010

    • Author(s)
      安藤一郎、廣瀬卓男、竹内和久、今井潤、藤原正子
    • Organizer
      第23回バイオメディカル分析科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      松島大観荘
    • Year and Date
      2010-07-22
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] NMRメタボロミクス-III-臨床解析例(腎臓病患者血漿、透析患者の廃液など)2010

    • Author(s)
      新川隆朗、安藤一郎、廣瀬卓男、関野宏、竹内和久、小熊司郎、今井潤、藤原正子
    • Organizer
      第23回バイオメディカル分析科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      松島大観荘
    • Year and Date
      2010-07-22
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 透析患者血漿および透析廃液のNMR測定によるメタボライトの動態把握2010

    • Author(s)
      竹内和久、藤原正子、安藤一郎、関野宏、今井潤
    • Organizer
      第55回日本透析医学会
    • Place of Presentation
      神戸ポートピア
    • Year and Date
      2010-06-19
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 主成分分析を用いたNMRメタボロミクスの臨床応用-慢性腎臓病の病態解析2010

    • Author(s)
      藤原正子、今井潤、関野宏、竹内和久、根本直・安藤一郎
    • Organizer
      高分子学会NMR研究会、'多変量解析とNMR-埋もれた情報を発掘する'
    • Place of Presentation
      独立行政法人産業技術総合研究所、臨海副都心センター別館
    • Year and Date
      2010-05-21
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 血液透析痙攣抑制剤2011

    • Inventor(s)
      小熊司郎、藤原正子、安藤一郎
    • Industrial Property Rights Holder
      (医)宏人会、東北大学
    • Filing Date
      2011-08-26
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 血液透析痙攣抑制剤2010

    • Inventor(s)
      小熊司郎、藤原正子、安藤一郎
    • Industrial Property Rights Holder
      (医)宏人会、東北大学
    • Industrial Property Number
      2010-192375
    • Filing Date
      2010-08-30
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2010-08-23   Modified: 2016-04-21  

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