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2016 Fiscal Year Research-status Report

Immuno-MS(質量分析)の臨床検査応用に向けた免疫複合体MS前処理法の開発

Research Project

Project/Area Number 15K08611
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

西村 基  千葉大学, 医学部附属病院, 講師 (80400969)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 守  千葉大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (20401002)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords臨床検査医学 / イムノアッセイ / 質量分析
Outline of Annual Research Achievements

本研究においては申請時及び平成27年度研究実施報告書において述べた通り、平成28年度においては、免疫複合体より測定対象系である抗原(ペプチド・たんぱく質)を分離し測定する方法の検討を継続して行った。
申請時には低濃度のSDSと加熱により抗体を変性させ、その後、限外ろ過で高分子量の抗体を除去できる可能性を示した。繰り返し実験を行うと、除去できることが多い物の、無視できない回数で除去に失敗し、再現性が悪いことが判明した。抗体を固相化する方法に切り替えることで再現性および除去効率の改善に取り組んだが、改善は乏しかった。
数々の方法にチャレンジした結果、結局もっとも再現性良く除去が見込める方法は、輸血検査で用いられている方法にヒントを得た、酸で免疫複合体を処理した上で限外ろ過を行う方法であった。この方法では再現良く免疫複合体より測定対象である抗原(ペプチド・たんぱく質)を分離する事が可能であった。
100%純粋な抗原が得られなくとも、精密測量を観測するという質量分析計の特性から、この程度の粗精製物でも質量分析で解析対象にすることは可能と考え、MALDI-MS(マトリックス支援レーザー脱離イオン化法による質量分析)を用いて粗精製物の解析を試みた。

一方、免疫複合体よりの精製物を質量分析の対象とするだけでは無く、より広く腫瘍分泌物、肝疾患マーカー、ビタミンD代謝物について質量分析研究を行った。さらには神経難病(平山病)のマーカー探索にも貢献した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

H27年度半ばに、申請時の申請書に記した研究協力者のS.T.Nが出産のため産休を取得したため進捗状況のペースが落ちたことは否めない。
その後、S.T.Nの産休が終了し現在、研究に復帰はしているが、やはり出産前にフルタイムで研究時間が取れたことに比べれば、進捗の停滞はしばしばでありMALDI-MS(マトリックス支援レーザー脱離イオン化法による質量分析)による粗精製物よりの測定対象の解析は再現のある結果を得るに至っていない。
一方、申請者らはMALDI-MSのみならず別のタイプの質量分析計(LC-MS/MS)を用いて詳細なぺプチドマッピングを行うことで、肝疾患マーカー(FIC5.9)の生成機序を解明した(Kikuchi et al. Clinical Proteomics 2016 13:27 DOI: 10.1186/s12014-016-9129-6)。つまりLC-MS/MSを用いることでは複雑な溶液から精密質量を含め、高精度に測定対象を解析する事自体は実施可能であった。
また、腫瘍分泌物の質量分析解析より新規胃癌マーカーを見出し、ビタミンD代謝物についての質量分析手法の改善研究を行った。さらには神経難病(平山病)のマーカー探索にも貢献し、これらをいずれも査読付き英文誌に発表した。

Strategy for Future Research Activity

「現在までの進捗状況」で述べた通り、LC-MS/MSを用いることでは複雑な溶液から精密質量を含め、高精度に測定対象を解析する事自体は可能であった。つまり質量分析部をLC-MS/MSとすることで、予定通り、臨床検査試薬・研究的イムノアッセイの検出系を質量分析器とする「Immuno-MS化」を手掛けていくことは十分に可能であると考えられる。
一方、LC-MS/MSは比較的操作の煩雑かつ機器も複雑な質量分析計であり、中でもLC(液体クロマトグラフィー)部を持っているため、Immuno-MSが行えること自体には、あまり新規性が無い。その意味では臨床検査を念頭に置く場合、操作が簡便かつ機器も複雑でないMALDI-MSのほうがLC-MS/MSよりは好ましく、新規性もある。
新規性と再現性(実施可能性)のバランスを見出していく事を今後の研究の推進方策としたい。また「現在までの進捗状況」で述べた、今年度に達成したように周辺技術を用いて、広く質量分析による医学の進歩に貢献したい。

  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Serum cytokine and chemokine profiles in patients with juvenile muscular atrophy of distal upper extremity (Hirayama disease).2017

    • Author(s)
      Beppu M, Sawai S, Misawa S, Mori M, Ito S, Sogawa K, Nishimura M, Matsushita K, Nomura F, Kuwabara S.
    • Journal Title

      J Neuroimmunol

      Volume: 302 Pages: 20-22

    • DOI

      10.1016/j.jneuroim.2016.11.011

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Rapid and cost-effective high-throughput sequencing for identification of germline mutations of BRCA1 and BRCA22017

    • Author(s)
      Ahmadloo S, Nakaoka H, Hayano T, Hosomichi K, You H, Utsuno E, Sangai T, Nishimura M, Matsushita K, Hata A, Nomura F, Inoue I
    • Journal Title

      J Hum Genet.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      doi: 10.1038/jhg.2017.5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development and validation of the simultaneous measurement of four vitamin D metabolites in serum by LC-MS/MS for clinical laboratory applications2016

    • Author(s)
      Satoh M, Ishige T, Ogawa S, Nishimura M, Matsushita K, Higashi T, Nomura F.
    • Journal Title

      Anal Bioanal Chem.

      Volume: 408(27) Pages: 7617-7627

    • DOI

      DOI: 10.1007/s00216-016-9821-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Combined Secretomics and Transcriptomics Revealed Cancer-Derived GDF15 is Involved in Diffuse-Type Gastric Cancer Progression and Fibroblast Activation2016

    • Author(s)
      Ishige T, Nishimura M, Satoh M, Fujimoto M, Fukuyo M, Semba T, Kado S, Tsuchida S, Sawai S, Matsushita K, Togawa A, Matsubara H, Kaneda A, Nomura F.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 19;6 Pages: 21681

    • DOI

      DOI: 10.1038/srep21681

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Two subtypes of colorectal tumor with distinct molecular features in familial adenomatous polyposis2016

    • Author(s)
      Takane K, Matsusaka K, Ota S, Fukuyo M, Yue Y, Nishimura M, Sakai E, Matsushita K, Miyauchi H, Aburatani H, Nakatani Y, Takayama T, Matsubara H, Akagi K, Kaneda A.
    • Journal Title

      Oncotarget

      Volume: 7(51) Pages: 84003-84016

    • DOI

      DOI: 10.18632/oncotarget.11510

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fibrinogen alpha C chain 5.9 kDa fragment (FIC5.9), a biomarker for various pathological conditions, is produced in post-blood collection by fibrinolysis and coagulation factors2016

    • Author(s)
      Wataru Kikuchi, Motoi NishimuraEmail author, Takahisa Kuga, Sachio Tsuchida, Tatsuya Saito, Mamoru Satoh, Kenta Noda, Yoshio Kodera, Takeshi Tomonaga and Fumio Nomura
    • Journal Title

      Clinical Proteomics

      Volume: 13:27 Pages: -

    • DOI

      DOI: 10.1186/s12014-016-9129-6

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] qPCR-HRM法およびNGSにより同定したAPC遺伝子Exon8欠損による家族性大腸腺腫症家系2016

    • Author(s)
      松下一之、糸賀栄、石毛崇之、西村基、別府美奈子、内垣洋祐、宇津野恵美、澤部祐司、野村文夫
    • Organizer
      日本臨床検査自動化学第48回大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-09-23
  • [Presentation] Long-PCRと大量並列シーケンシングによる家族性地中海熱の原因遺伝子MEFVの遺伝子学的検査2016

    • Author(s)
      石毛崇之、糸賀栄、北村浩一、西村基、松下一之、野村文夫
    • Organizer
      日本臨床検査自動化学第48回大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-09-22
  • [Presentation] 質量分析技術による「ゲノム・フリー」なApolipoprotein Eタイピング(迅速ApoE セロタイピング)を目指した試み2016

    • Author(s)
      西村 基
    • Organizer
      第63回日本臨床検査医学会学術集会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2016-09-02
  • [Presentation] ゲノム解析における偶発的所見に対する遺伝カウンセリングの必要性と課題2016

    • Author(s)
      松下一之、西村基、別府美奈子、糸賀栄、石毛崇之、北村浩一、宇津野恵美、澤部祐司、野村文夫
    • Organizer
      第40回日本遺伝カウンセリング学会学術集会/ The 13th International Congress of Human Genetics
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-04-06
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 遺伝性脊髄小脳変性症の複数の遺伝子変異を合併した症例における遺伝カウンセリング2016

    • Author(s)
      別府美奈子、澤井摂、宇津野恵美、石毛崇之、糸賀栄、磯瀬沙希里、新井公人、鈴木陽一、吉川由利子、西村基、野村文夫、桑原聡、松下一之
    • Organizer
      第40回日本遺伝カウンセリング学会学術集会/ The 13th International Congress of Human Genetics
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-04-06
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ミトコンドリアゲノム全周解析のための簡便な前処理法2016

    • Author(s)
      西村 基、西村里美、姚躍、石毛崇之、糸賀栄、松下一之、野村文夫
    • Organizer
      第40回日本遺伝カウンセリング学会学術集会/ The 13th International Congress of Human Genetics
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-04-05
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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