2017 Fiscal Year Research-status Report
メタボロミクスを基軸としたプロアントシアニジン含有植物の薬理活性予測法の確立
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17K15474
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| Research Institution | Kyushu University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
甲斐 久博 九州保健福祉大学, 薬学部, 講師 (60533221)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | メタボロミクス / DI-EI-MS / NMR / ブルーベリー / マオウ / ダイオウ / プロアントシアニジン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）プロアントシアニジン（PAC）含有ブルーベリー葉を用いた抗成人T細胞白血病（ATL）活性予測メタボロミクスモデルの構築
PACを含有するブルーベリー葉エキス100種を作製し、パイロット試験で明らかにしている抗ATL活性試験結果およびDI-EI-MS測定によるメタボロミクス解析結果を照合した結果、収穫時期および抗ATL活性に寄与する成分のフラグメントイオンが明らかになった（論文投稿中）。一方、同じサンプルのNMRを測定し同様に解析した結果、PCA解析から品種および収穫時期をクラス分けすることができた。さらに、PLS解析に基づく抗ATL活性予測式とアッセイ結果（実測値）に強い相関が認められた（R2=0.901）。DI-EI-MS同様にNMRにおいても抗ATL活性に寄与する因子を抽出でき、予測モデルを構築できたものと考えられる（学会発表済）。
２） PAC含有生薬（マオウ、ダイオウ）の収集、エキス作製
メタボロミクス解析研究ではサンプル数を多くすることで、薬理活性の高いサンプルを選抜できるような因子が多く得られるため、解析精度を高めることが明らかとなっている。マオウについては、明治薬科大学薬草園および武田薬品工業京都薬用植物園の協力のもと、産地や基原の異なる植物種（Ephedra sinicaやEphedra intermedia等）の地上部を17種入手することができた。これらをアセトンとメタノールにて抽出し、34種のエキスを作製した。一方、ダイオウについては、武田薬品工業京都薬用植物園の協力のもと、長野県で栽培されている基原の異なる植物種（モミジバダイオウやタングートダイオウ等）45種の根茎および葉を、同一個体の部位から2検体ずつ採集した。これらをメタノールにて抽出し、180種のエキスを作製した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成29年度の目標であったブルーベリー葉エキスのNMR測定は全サンプル完了し、メタボロミクス解析結果もおおむねまとめることができた。一方、明治薬科大学、武田薬品工業京都薬用植物園の協力のもと、マオウのエキスは34種、ダイオウのエキスは180種を作製することができ、メタノールによる抽出を予定通り終えた。これまでのところ、当初の計画通り、おおむね順調に研究を実施することができたと考えられる。
今年度の研究成果は、日本生薬学会第64回年会（2017年9月9日）および日本薬学会第138年会（2018年3月27日）にて発表した。また、DI-EI-MSのブルーベリー葉のメタボロミクスに関する成果については、現在、学術論文に投稿中である。このように、学会発表2回と投稿中ではあるものの論文執筆を1報作成できたことから、本研究はおおむね順調に進展しているものと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度に得られた「ブルーベリー葉を用いた抗ATL活性予測メタボロミクスモデル」の結果を基にして、プロアントシアニジンを含むマオウおよびダイオウのエキスでも同様にDI-EI-MSおよびNMRのメタボロミクスによる抗ATL活性予測モデルを構築する。平成31年度までにモデルを完成することができるよう平成30年度はその下地をつくる。
１） プロアントシアニジン含有生薬（マオウ、ダイオウ）の収集、エキスの作製：平成29年度に引き続き平成30年度まで、マオウおよびダイオウのサンプルを武田薬品工業京都薬用植物園の協力のもと収集し、各種エキスを作製する。時期の違いを検証する目的で平成29年度に収集したものと同一株から採集する。採集した生薬各種をメタノール等で抽出し、乾燥物を作製する。
２）PAC含有生薬（マオウ、ダイオウ）を用いた抗ATL活性予測メタボロミクスモデルの応用展開：作製した各種生薬エキスの抗ATL活性を把握する目的でATL細胞を用いたアッセイを行う。アッセイは既報に基づき、感染・がん化具合の異なるATL関連細胞を用いる。抗ATL活性は、エキス添加時におけるATL関連細胞の増殖抑制具合を比色法によりIC50値 (50%阻害濃度値) を算出する。次に、同じエキスを用いてDI-EI-MSおよび NMRを測定し、メタボロミクスでブルーベリー葉と同様に抗ATL活性予測モデルを作成し、アッセイ結果との照合およびモデルの再現性を検証する。さらに、基原植物（種）の同定に関して解析を行い、生薬の品質評価法に必要な因子を抽出する。
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