ゲノム・オミックス情報を駆使した薬物動態関連バイオマーカーの網羅的探索研究

• Project/Area Number: 22K06706
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
• Research Institution: Meiji Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 鈴木 陽介 明治薬科大学, 薬学部, 講師 (10737191)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 遼大 大分大学, 医学部, 准教授 (30781736) ; 小山 晃英 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40711362)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 薬物動態 / バイオマーカー / ゲノムワイド関連解析 / メタボローム解析

Outline of Research at the Start

患者個々の薬物動態の特性を定量的に把握する手法として、生体試料中のバイオマーカーが着目されているが、発見されているものは一部であり、新たなバイオマーカーの開発が求められている。本研究計画では、ゲノムワイド関連解析とメタボローム解析を導入した分野横断的な手法により、薬物代謝酵素や薬物トランスポーターなどの各種の薬物動態関連因子の活性を反映する新規バイオマーカーを探索する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、ゲノムワイド関連解析とメタボローム解析を導入した分野横断的な手法により、薬物代謝酵素や薬物トランスポーターなどの各種の薬物動態関連因子の活性を反映する新規バイオマーカーを探索することを目的とする。令和4年度の研究実績は以下のとおりである。

1. メタボローム解析条件の検討：メタボローム解析における血漿検体の前処理法とUPLC-QTOF/MS条件を設定した。血漿検体の前処理は固相抽出法と液-液抽出法を採用した。固相抽出は陽イオンまたは陰イオン交換型の固相抽出プレートを利用する2パターンを確立し、液-液抽出はクロロホルムを使用した方法を採用した。UPLC条件として、逆相または順相カラムを利用した2パターンの方法を検討した。それぞれのカラムに適した移動相およびグラジエント条件を検討し、効率的に良好なピーク形状が得られる条件を設定した。QTOF/MSはポジティブまたはネガティブイオンモードでの測定条件を設定し、それぞれにおいて1回の分析でプリカーサーイオンとフラグメントイオンの両方の情報を網羅的に収集する手法を確立した。以上の条件で、ヒト血漿中の網羅的スペクトル解析が可能となることを確認した。

2. ゲノムワイド関連解析結果の評価：健康成人コホートを対象に、蓄積されているゲノムワイド関連解析の結果から、各種薬物代謝酵素とトランスポーターの活性に変化をおよぼす各遺伝子多型の分布を収集した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

メタボローム解析の条件設定が完了しており、当初の目標をおおむね達成していると考え、上記の区分の評価とした。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度は、確立した前処理法とUPLC-QTOF/MS条件を利用して、健康成人コホートを対象にしたメタボローム解析を行う。また、ゲノムワイド関連解析により得られている各種薬物代謝酵素とトランスポーターの活性に変化をおよぼす各遺伝子多型の分布を評価し、これらをメタボローム・プロファイルに組み入れたデータセットを構築する。部分最小二乗判別分析による多変量解析を行い、各種の薬物動態関連因子の活性に関連するバイオマーカーを探索する。