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2014 Fiscal Year Annual Research Report

生活習慣病・慢性腎臓病の新規病態解析のためのNMRメタボロミクス技術の開発と応用

Research Project

Project/Area Number 24590042
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

藤原 正子  東北大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (10466534)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 戸恒 和人  東北福祉大学, 公私立大学の部局等, 教授 (10217515) [Withdrawn]
竹内 和久  東北大学, 薬学研究科(研究院), 分野研究員 (40260426)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords1H NMR / メタボロミクス / 生活習慣病 / 慢性腎臓病 / 乳酸 / 透析廃液 / ビオチン / 糖尿病
Outline of Annual Research Achievements

26年度研究成果:
「意義・重要性」 腎臓病の末期である透析患者数は増加の一途をたどる。透析患者は導入後一生にわたって隔日の透析治療を受けるが、長期治療の中で種々の合併症が予後を脅かしている。我々は25年度に透析患者の病態把握の基礎技術として透析廃液と血漿を用いて代謝物のNMR定量法を確立した。これを応用して透析患者の病態ひいては腎臓病病態の本質をとらえるための新規解析を行う。
「内容」 透析治療4時間のうち15, 30分,1, 2, 3, 4時間の時点での廃液を採取し1HNMR測定を行い、各スペクトル上で代謝物の定量を行った。代謝物濃度の時間変化をみるとクレアチニンは他の尿毒素と同じく単調に減少するが、乳酸、ピルビン酸、アラニンは2,3時間くらいで増加することがわかった。この増加は体内からの産生を意味するが、生体ホメオスタシスを保つ反応と考えられる。これらの時間変化パターンは患者個人に特異的なものであり複数回の透析治療で再現することを発見した。ことに原疾患によって大きく異なる応答をすることなど医学的な新しい知見を得た。
上記代謝物はエネルギー産生にかかわるので、透析治療は患者のエネルギー代謝に大きな負荷を与えたことを示した。エネルギー代謝異常をもつ糖尿病者においては、糖尿病を持たない患者と大きく異なる様子を示す予備的な知見を得た。これらは増加しつつある糖尿病透析患者の病態の解析に役立つものと推測される。
また昨年我々は、透析合併症である痙攣の緩和を目的としたビオチンを投与実験と血中ビオチン測定を行った。ビオチンはTCA回路の補酵素であり、エネルギー代謝の負荷を是正する役割があると考えた。今年はLC/MS測定を確立したことで活性ビオチンを区別して定量することが可能となり、透析患者は活性型だけでなくビオチン代謝物も蓄積している事を明らかにした。

  • Research Products

    (8 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Metabolic responses during hemodialysis determined by quantitative 1H NMR spectroscopy2015

    • Author(s)
      Masako Fujiwara, Itiro Ando, Kazuhisa Takeuchi, Shiro Oguma, Hiroshi Sato, Hiroshi Sekino, Keisuke Sato, Yutaka Imai
    • Journal Title

      J. Pharm. Biomed. Anal.

      Volume: 111 Pages: 159-162

    • DOI

      doi:10.1016/j.jpba.2015.03.035

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 血液透析治療間における患者固有の代謝応答:NMRメタボロミックスによる解析(その1)2015

    • Author(s)
      安藤一郎、藤原正子、竹内和久、小熊司郎 佐藤慶祐
    • Journal Title

      宮城県腎臓協会会報

      Volume: 26 Pages: in press

  • [Journal Article] 血液透析治療間における患者固有の代謝応答:NMRメタボロミックスによる解析(その2)2015

    • Author(s)
      藤原正子、安藤一郎、竹内和久、小熊司郎 佐藤慶祐
    • Journal Title

      宮城県腎臓協会会報

      Volume: 26 Pages: in press

  • [Presentation] NMRメタボロミクスの透析治療への応用―個別化医療の検討2015

    • Author(s)
      藤原正子、安藤一郎、佐藤博、今井潤、竹内和久, 根本直
    • Organizer
      第14回 産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • Place of Presentation
      産総研中央・つくば
    • Year and Date
      2015-02-03
  • [Presentation] 血液透析治療間における患者固有の代謝応答:NMRメタボロミックスによる解析2014

    • Author(s)
      安藤一郎、藤原正子、小熊司郎、佐藤慶祐、竹内和久
    • Organizer
      第43回宮城県腎不全研究会
    • Place of Presentation
      フォレスト仙台・仙台
    • Year and Date
      2014-12-14
  • [Presentation] 糖尿病透析患者に特有な透析治療間代謝応答:NMRメタボロミックスによる解析2014

    • Author(s)
      藤原正子、安藤一郎、小熊司郎、佐藤慶祐、竹内和久
    • Organizer
      第43回宮城県腎不全研究会
    • Place of Presentation
      フォレスト仙台・仙台
    • Year and Date
      2014-12-14
  • [Presentation] 糖尿病性腎症の三次予防と個別医療のためのNMRメタボロミクス2014

    • Author(s)
      藤原正子
    • Organizer
      CBI学会2014大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀・東京
    • Year and Date
      2014-10-30
    • Invited
  • [Presentation] NMRメタボロミクスによる診断支援―腎不全患者の個別化医療に向けて2014

    • Author(s)
      藤原 正子
    • Organizer
      JASISカンファランス
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場105・千葉
    • Year and Date
      2014-09-03
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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