毛髪内ステロイドイメージングによる疾患予測アルゴリズムの開発

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K21203
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 橋本 篤 金沢大学, 融合科学系, 博士研究員 (00623654)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: ステロイド

Outline of Annual Research Achievements

ステロイドホルモンは、疾病および精神的な健康との関係が深く、高血圧、糖尿病、肥満といった生活習慣病の発症や病態の増悪に関与している。性ホルモンもステロイドホルモンの一種である。
我々の研究グループは、血清中の20種類のステロイドを同時に定量する方法を開発した（Yamakawa M, Karashima S, Hashimoto A, Osaka I, et al. IJMS. 2022.）。従来の報告では、毛髪定量の前処理は、18 時間以上のの処理を要したが、本法では2 時間で終えることができ、かつ、毛髪1本より4つの古典的なステロイドの同定および定量が可能であった。
また、ステロイドの直接高感度局在分析法として、金属薄膜表面支援レーザー脱離イオン化(MF-SALDI)質量分析イメージング法(MSI)を独自に開発している（JCM. 2022）。この手法をベースに、いくつかの新たな工夫を実践した。例えば、光学顕微鏡と特殊な医療用メスを用い毛髪を0.04 mm の厚さに縦断スライスし、特殊な前抽出方法と誘導体試薬を使用することで、化合物の感度を2～40倍にまで増大することに成功した。結果、複数のステロイド代謝物の毛髪中局在イメージングが可能となった。さらに、局在イメージング画像に対して、アンターゲット手法を用いて解析したところ、従来、毛髪中に存在を報告されていなかった特定のステロイド化合物が、古典的なステロイドと同等以上に存在することが判明した。このステロイドの存在量は、性差によって異なり、性ホルモンに関連すると考えられ、その病態的な意義や疾患バイオマーカーとしての意義についても検討を行っている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

今回の研究では、毛髪中のステロイド代謝物の定量と局在イメージング法を確立することが目的である。現在のところ、4種類に毛髪中ステロイドの定量と、1種類のステロイド様構造物の局在イメージング法が確立しておりおおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

多くのステロイドが定性、定量できるように前抽出条件を検討する予定である。

Causes of Carryover

2022年度内に質量分析計に用いる標準物質や試薬などが、消耗し新しい試薬の購入するために予算が計上されていたが、年度内に消費しきることはなかったため、物品費として使用されなかった。来年度以降にも消耗品を使用するため、次年度以降の予定通り物品費として執行が予定される。

Research Products

• [Journal Article] Comprehensive Steroid Assay with Non-Targeted Analysis Using Liquid Chromatography Ion Mobility Mass Spectrometry (2022)
  • Author(s): Yamakawa M, Karashima S, Takata R, Haba T, Kuroiwa K, Touyama H, Hashimoto A, Konishi S, Aono D, Kometani M, Nambo H, Yoneda T, Osaka I.
  • Journal Title: Int J Mol Sci. Volume: 23 Pages: 13858
  • DOI: 10.3390/ijms232213858.
  • Peer Reviewed / Open Access