2021 Fiscal Year Research-status Report
Non-invasive metabolomics analysis study for children with disabilities
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21K11219
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| Research Institution | Ibaraki Prefectural University of Health Science |
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Principal Investigator |
中村 勇 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 講師 (20549505)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中山 智博 茨城県立医療大学, 付属病院, 准教授 (70307528)
岩崎 信明 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (70251006)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | メタボロミクス / 質量分析 / GC/MS / GC-MS/MS / 有機酸代謝 / 非侵襲的方法 / 小児 / 先天代謝異常 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エネルギー代謝など, 様々な理由(障がいを含む)で変化する子どものコンディションを測定する手段は限定的である. 血液を採取して乳酸を測定する方法もあるが, 本研究は非侵襲的なサンプル(尿, 唾液)でメタボロミクス解析を行い, 生体内の代謝産物を一斉同時的網羅的に測定できる分析手法を開発することに焦点をあてている.
ヒト検体を分析する前に,マウス(C57BL/6J)の尿を用いて解析を行った. 分析には四重極型のGC/MS(Gas Chromatograph Mass Spectrometer)を用い, 質量分析によるノンターゲット解析ではGC/MS(SCAN)モード, ターゲット解析ではGC-MS/MS(MRM:Multiple Reaction Monitoring)モードとした.
標準試料を用いて様々な測定条件を検討し, マウスの尿を対象にデータ採取した. 尿量は1日量でも微量しか採取出来ないためMRMモードでターゲット解析とした.結果100μLの尿量で, およそ300程度の代謝産物を同定することができた. また, マウスの飼料の種類によって尿成分が異なることも同時に判明した.
一方, 質量分析では微量成分を測定するため, データのばらつきが問題となり, 正確で信頼性のあるデータとして採用されるためには精度管理が重要である. 研究室の解析能力評価として, 国際認証機関ERNDIM (European Research Network for evaluation and improvement of screening, Diagnosis and treatment of Inherited disorders of Metabolism)へ参加し, Qualitative Organic Acids (urine)について認証を得た.
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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
検体の前処理方法では,成分抽出の溶媒や誘導体化試薬について,ある程度の選択は可能となった.
環境に有害な化学物質はできるだけ控え,アイソトープを使用せず,処理が困難な医療廃棄物が出ないような分析システムになるよう配慮している.
マウスの尿では,解糖系だけでなく,TCA回路,尿素回路,分岐鎖アミノ酸,芳香族アミノ酸,モノアミン等の一定数は定性,定量が可能であった.
外部認証を得たことで,ヒト検体に対する分析から医学的検討までの過程についても目途が立ったと考えられる.
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| Strategy for Future Research Activity |
マウスの検体は引き続きより良い測定条件について模索するが,ヒト検体の分析の段階へ進め, 詳細な尿, 唾液の成分分析を行い, 臨床応用を検討していく.
対象は子どもの検体を想定しているが,収集が困難な場合は,協力が得られる成人の検体にて検討を行っていくこととし,可能であれば運動負荷時の変化を検討する.
検体については,尿についてはある程度,補正や測定条件が決まってきたが,唾液についての分析条件は今後も検討していくこととする.
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| Causes of Carryover |
新型コロナ感染症の流行により,ヒトの検体数が予定数に達しなかったため,諸経費が下回った.今後は協力機関も増えたため,検体数は増加する予定である.
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Research Products
(2 results)
