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2013 Fiscal Year Research-status Report

オミックス統合解析を用いたCKDと人工透析患者のオーダーメード医療の検討と応用

Research Project

Project/Area Number 24590178
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

竹内 和久  東北大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (40260426)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 戸恒 和人  東北福祉大学, 総合福祉学部, 教授 (10217515)
藤原 正子  東北大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (10466534)
佐藤 恵美子  東北大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (20466543)
Keywordsメタボローム / フェノーム / NMR / 人工透析 / 透析廃液 / TCA回路
Research Abstract

25年度研究成果
「意義・重要性」慢性腎臓病(CKD)や人工透析の患者は複雑な原疾患と病態をもち、進行する病態の的確な把握・予測には従来の検査値による診断では不十分な部分が多い。我々はNMRメタボロミクスを用いて、透析患者血漿と透析廃液の測定から治療中に乳酸、アラニン、ピルビン酸値が増加すること、これらの時間変化パターンが各人で固有であることを見出した。本法を用いて新規なオーダーメード医療を構築できる可能性がある。
「成果」昨年透析廃液用いて定量NMR測定を確立したが、さらに今年度はこれを発展させて、廃液スペクトルでの定量値が血漿中の低分子の定量の代替となることを証明し論文化した。廃液は優れた素材であり、患者にとって非侵襲で、NMR法には低分子定量は制度を保証できる分析上の利点を持つ。本法で廃液スペクトル上での代謝物定量によって、治療中の代謝物の定量と時間変化パターンは患者個人によって固有であることを発見した。オーダーメード医療につながるものである。各患者の背景によって応答パターンが異なることは、当然各人の原疾患をも反映している。代謝異常を持たない慢性腎疾患の患者群と、糖尿病を持つ患者との比較を行ったところ、透析治療というストレスに対してメタボローム応答の違いがあることが判明した。
特に近年増加している糖尿病を原疾患として透析に至る患者の予後が悪いことが問題となっている。我々はNMRメタボロミクスで糖尿病の特有のメタボロームパターンを見いだしており、透析導入後にパターンの変化が速いことも発見した。これらは予後というフェノームとメタボロームの相関を示唆しており、今後の代謝予測系の構築などを展望できるものである。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

透析患者の原疾患(糖尿病であるかないか)や病態(透析歴など)というフェノームと、メタボローム(乳酸、アラニン、ピルビン酸の時間変化)の相関を発見した。慢性腎臓病は複雑な病態を持ち、末期腎不全や透析患者の病態は個別に治療対策が取られてこなかった。今年度新たにプロテオームとして、プロレニン受容体免疫活性物質の検討を加えた。我々のオミクス統合解析によって、分子レベルのプロファイルと病態の相関が判明すると、オーダーメード医療への展望の足がかりとなる。

Strategy for Future Research Activity

今年度は、糖尿病性腎症患者のメタボローム解析を行う。乳酸、アラニン、ピルビン酸などのエネルギー代謝を中心にプロファイリングを行う。ことにケトン体について新規な特徴が出てきているので患者数を増やして解析を行う。新たな透析専門病院との連携が可能となったので、今年度は多施設間での比較解析を行う。透析条件などが異なる事を考慮して、層別解析を行い、患者の生理応答に対してより詳細な知見を得る予定である。近年、糖尿病患者が増加しており、糖尿病由来の透析患者についての応答を中心に解析する。NMR測定および必要に応じてLC/MS測定系を立ち上げる。これらの費用が必要である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

検体提供元である透析病院の都合で、検体数が予定より若干少なかったため。測定にかかる費用が余った。
次年度に検体をいただくことで予定通りの測定と解析を行う。

  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 1H NMR Spectroscopic Quantification of Plasma Metabolites in Dialysate during Hemodialysis2013

    • Author(s)
      Itiro Ando, Kazuhisa Takeuchi, Shiro Oguma, Hiroshi Sato, Hiroshi Sekino, Yutaka Imai1, Masako Fujiwara
    • Journal Title

      Magn. Res. Med. Sci.

      Volume: 12 Pages: 129, 135

    • DOI

      doi:10.2463/mrms.2012-0076

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 1H-NMRメタボロミクスの透析治療への応用--原疾患による代謝特性2014

    • Author(s)
      高橋征三、藤原正子、安藤一郎、今井潤、竹内和久, 根本直
    • Organizer
      第13回 産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • Place of Presentation
      産総研 つくば
    • Year and Date
      20140218-20140219
  • [Presentation] ヒト血中プロレニン受容体様免疫活性物質の検討2013

    • Author(s)
      戸恒和人、廣瀬卓男、藤原正子、関野宏、佐藤博、高橋和広、今井潤
    • Organizer
      第18回日本心血管内分泌代謝学会
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター .大阪府
    • Year and Date
      20131121-20131122
  • [Presentation] 1H NMR-based metabolomics of plasma and dialysate from hemodialysis patients2013

    • Author(s)
      Masako Fujiwara, Emiko Sato, Itiro Ando, Yutaka Imai, Kazuhisa Takeuchi
    • Organizer
      生命医薬情報学連合大会2013
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀 東京
    • Year and Date
      20131028-20131031
  • [Presentation] 1H-NMRによる血液透析メタボロミクス―原疾患特異的代謝の検出2013

    • Author(s)
      藤原正子
    • Organizer
      第 8回メタボロームシンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学医学部・福岡
    • Year and Date
      20131003-20131004
    • Invited
  • [Presentation] SEED (Spectral Editing by Extra Dimension) 法によるピーク分離2013

    • Author(s)
      高橋征三、今井潤、竹内和久、佐藤博、佐藤恵美子、藤原正子
    • Organizer
      第41回日本磁気共鳴医学会
    • Place of Presentation
      アスティ徳島・徳島
    • Year and Date
      20130919-20130921
  • [Presentation] 1H-NMRメタボロミクスの透析治療への応用―その3. 廃液分析による糖尿病患者の代謝応答2013

    • Author(s)
      藤原正子、安藤一郎、竹内和久、佐藤博、今井潤
    • Organizer
      第26回バイオメディカル分析科学シンポジウム学会
    • Place of Presentation
      昭和大学 東京
    • Year and Date
      20130802-20130803
  • [Presentation] Metabolic profiling by 1H NMR spectroscopy of plasma and dialysate from patients undergoing hemodialysis2013

    • Author(s)
      Itiro ANDO, Seizo TAKAHASHI, Kazuhisa TAKEUCHI, Hiroshi SEKINO, Hiroshi SATO, Yutaka IMAI, Masako FUJIWARA
    • Organizer
      EUROMAR2013
    • Place of Presentation
      ギリシア・クレタマリスホテル
    • Year and Date
      20130630-20130705
  • [Presentation] INTRA-OPERATIVE SQUASH PREPARATION CYTOLOGY OF 200 ACOUSTIC SCHWANNOMAS2013

    • Author(s)
      Y. Ono, R. Shinohara, M. Watanabe, K. Yamazaki, K. Kamiyama, M. Sato, S. Kure, Y. Kishida, K. Tamura, T. Nikaidou, M. Kohno, T. Nakayama, M. Fujiwara, M. Yokoyama
    • Organizer
      ICC 2013 第18回国際細胞学会
    • Place of Presentation
      フランス・パリ・コンベンションセンター
    • Year and Date
      20130528-20130601
  • [Presentation] 1H-NMRメタボロミクスの透析治療への応用―生理応答の観察

    • Author(s)
      安藤一郎、小熊司郎、竹内和久、佐藤博、今井潤、藤原正子
    • Organizer
      第52回日本薬学会東北支部会
    • Place of Presentation
      東北大学 仙台

URL: 

Published: 2015-05-28  

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