非侵襲的生体試料（唾液、爪、毛髪）を用いた疾病早期診断法の開発

• 研究課題/領域番号: 15K07895
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 静岡県立大学
• 研究代表者: 豊岡 利正 静岡県立大学, 薬学部, 特任教授 (40183496)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 疾病診断 / 光学活性誘導体化試薬 / 非侵襲的試料 / バイオマーカー探索 / 液体クロマトグラフィー / 質量分析 / 非侵襲的試料解析 / 疾病バイオマーカー / 光学活性代謝物 / バイオマーカー

研究成果の概要

本研究では、非侵襲的な試料である唾液、爪、毛髪を試料とし、疾病の診断に関連したマーカー分子を特定し、早期診断に繋げることを目的とした。
唾液を用いた検討から、糖尿病では、D-乳酸の割合が健常者に比較し優位に高いことを、また乳がん患者では、ポリアミン類の比率が健常者と異なることを明らかとし、統計解析から導きだした判別式から乳がんの進行度を予測できることを示した。一方、痛風患者の爪では、尿酸値が高いことを示した。更に糖尿病患者の毛髪からは、数種のN-アセチルアミノ酸が優位に高いことを見出した。このように本研究により、診断試料としての唾液、毛髪、爪の有用性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] The great importance of normalization of LC-MS data for highly-accurate non-targeted metabolomics. (2017)
  • 著者名/発表者名: Mizuno H, Ueda K, Kobayashi Y, Tsuyama N, Todoroki K, Min JZ, Toyo'oka T.
  • 雑誌名: Biomed Chromatogr. 巻: 31 号: 1 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1002/bmc.3864
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Derivatization-based High-throughput Bioanalysis by LC-MS (2017)
  • 著者名/発表者名: Toyo'oka Toshimasa
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 33 号: 5 ページ: 555-564
  • DOI: 10.2116/analsci.33.555
  • NAID: 130006777385
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diagnostic Approach to Disease Using Non-invasive Samples Based on Derivatization and LC-ESI-MS/MS (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshimasa Toyo'oka
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 39 号: 9 ページ: 1397-1411
  • DOI: 10.1248/bpb.b16-00453
  • NAID: 130005262298
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dried saliva spot (DSS) as a convenient and reliable sampling for bioanalysis: An application for the diagnosis of diabetes mellitus (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Numako, Takahiro Takayama, Ichiro Noge, Yutaka Kitagawa, Kenichiro Todoroki, Hajime Mizuno, Jun Zhe Min, Toshimasa Toyo'oka
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 88 号: 1 ページ: 635-639
  • DOI: 10.1021/acs.analchem.5b04059
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Determination of creatinine-related molecules in saliva by reversed-phase liquid chromatography with tandem mass spectrometry and the evaluation of hemodialysis in chronic kidney disease patients (2016)
  • 著者名/発表者名: Mayu Suzuki, Mitsuyoshi Furuhashi, Shogo Sesoko, Kazuhiro Kosuge, Toshio Maeda, Kenichiro Todoroki, Koichi Inoue, Jun Zhe Min, Toshimasa Toyo'oka
  • 雑誌名: Analytica Chimica Acta 巻: 911 ページ: 92-99
  • DOI: 10.1016/j.aca.2016.01.032
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Diagnostic approach to breast cancer patients based on target metabolomics in saliva by liquid chromatography with tandem mass spectrometry. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takayama T, Tsutsui H, Shimizu I, Toyama T, Yoshimoto N, Endo Y, Inoue K, Todoroki K, Min JZ, Mizuno H, Toyo'oka T.
  • 雑誌名: Clin Chim Acta. 巻: 452 ページ: 18-26
  • DOI: 10.1016/j.cca.2015.10.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Towards the chiral metabolomics: Liquid chromatography-mass spectrometry based DL-amino acid analysis after labeling with a new chiral reagent, (S)-2,5-dioxopyrrolidin-1-yl-1-(4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)pyrrolidine-2-carboxylate, and the application to saliva of healthy volunteers (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Mochizuki, Takahiro Takayama, Kenichiro Todoroki, Koichi Inoue, Jun Zhe Min, Toshimasa Toyo'oka
  • 雑誌名: Analytica Chimica Acta 巻: 875 ページ: 73-82
  • DOI: 10.1016/j.aca.2015.02.054
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A novel approach for LC-MS/MS-based chiral metabolomics fingerprinting and chiral metabolomics extraction using a pair of enantiomers of chiral derivatization reagents (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Takayama, Toshiki Mochizuki, Kenichiro Todoroki, Jun Zhe Min,Hajime Mizuno, Koichi Inoue, Hiroyasu Akatsu, Ichiro Noge, Toshimasa Toyo'oka
  • 雑誌名: Analytica Chimica Acta 巻: 898 ページ: 73-84
  • DOI: 10.1016/j.aca.2015.10.010
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] First observation of N-acetyl leucine and N-acetyl isoleucine in diabetic patient hair and quantitative analysis by UPLC-ESI-MS/MS (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun Zhe Min, Yuki Tomiyasu, Takashi Morotomi, Ying-Zi Jiang, Gao Li, Qing Shi, Hai-fu Yu, Koichi Inoue, Kenichiro Todoroki, Toshimasa Toyo'oka
  • 雑誌名: Clinica Chimica Acta 巻: 444 ページ: 143-148
  • DOI: 10.1016/j.cca.2015.02.006
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Human nails metabolite analysis: A rapid and simple method for quantification of uric acid in human fingernail by high-performanceliquid chromatography with UV-detection (2015)
  • 著者名/発表者名: Xi-Ling Li, Gao Li, Ying-Zi Jiang, Dongzhou Kang, Cheng Hua Jin, Qing Shi,Toufeng Jin, Koichi Inoue, Kenichiro Todoroki, Toshimasa Toyo'oka, Jun Zhe Min
  • 雑誌名: Journal of Chromatography B 巻: 1002 ページ: 394-398
  • DOI: 10.1016/j.jchromb.2015.08.044
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] アミノ酸キラル分析を指向した新規キラル誘導体化試薬の開発とその分離挙動解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 柳澤拓摩、高山卓大、轟木 堅一郎、水野 初、閔 俊哲、豊岡利正
  • 学会等名: 日本薬学会第137年会
• [学会発表] 12C/13Cキラル誘導体化試薬を併用した高精度キラルメタボロミクスの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高山卓大、轟木 堅一郎、水野 初、閔 俊哲、豊岡利正
  • 学会等名: 日本薬学会第137年会
• [学会発表] 簡易糖尿病診断を目的とした蛍光検出法による唾液中DL-乳酸の測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 沼子将大、高山卓大、轟木堅一郎、水野 初、閔 俊哲、豊岡利正
  • 学会等名: 日本薬学会第137年会
• [学会発表] 唾液中ポリアミン安定化法の開発と乳がん診断法への応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木安希子、高山卓大、清水逸平、轟木 堅一郎、水野 初、閔 俊哲、豊岡利正
  • 学会等名: 日本薬学会第137年会
• [学会発表] 誘導体化法によるアミノ酸の光学異性体一斉分離法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高山卓大、柳澤拓摩、水野 初、豊岡利正、轟木堅一郎
  • 学会等名: 第24回クロマトグラフィーシンポジウム
• [学会発表] 3種同位体標識誘導体化試薬を組み合わせた迅速かつ高精度なキラルメタボロミクスの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 福井芹菜、高野大貴、高山卓大、水野 初、豊岡利正、轟木堅一郎
  • 学会等名: 第30回バイオメディカル分析科学シンポジウム
• [学会発表] Determination of chiral metabolites in fingernails from colorectal cancer patients (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuta Nishio, Jun Zhe Min, Kenichiro Todoroki, Hajime Mizuno, Toshimasa Toyo’oka
  • 学会等名: 27th International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Analysis (PBA 2016)
  • 発表場所: Guangzhou, China
  • 年月日: 2016-11-13
  • 国際学会
• [学会発表] 誘導体化法を基盤とするバイオアナリシス研究 ―アミノ酸の光学異性体分析を中心に― (2016)
  • 著者名/発表者名: 豊岡利正
  • 学会等名: 新アミノ酸分析研究会第6回学術講演会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2016-11-04
  • 招待講演
• [学会発表] 生体機能性分子の高感度・特異的分析法の開発とバイオアナリシスへの展開 (2016)
  • 著者名/発表者名: 豊岡利正
  • 学会等名: 日本分析化学会第65年会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2016-09-14
  • 招待講演
• [学会発表] Diagnostic approach for diabetes mellitus using Dried Saliva Spot (DSS) by UPLC-MS/MS (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshimasa Toyo'oka, Masahiro Numako, Takahiro Takayama, Kenichiro Todoroki, Hajime Mizuno, Jun Zhe Min
  • 学会等名: 31st Internal Symposium on Chromatography (ISC 2016)
  • 発表場所: University College Cork, Ireland
  • 年月日: 2016-08-28
  • 国際学会
• [学会発表] 非侵襲的試料を用いた疾病診断 (2016)
  • 著者名/発表者名: 豊岡利正
  • 学会等名: 第76回分析化学討論会
  • 発表場所: 岐阜薬科大学
  • 年月日: 2016-05-28
  • 招待講演
• [学会発表] 唾液を用いた簡便な乳がん診断法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高山卓大、遠山竜也、吉本信保、遠藤友美、水野初、井之上浩-、轟木堅一郎、閔俊哲、豊岡利正
  • 学会等名: 第26回クロマトグラフィー科学会議
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2015-11-11
• [学会発表] カルボン酸分離分析用の安定同位体含有光学活性誘導体化試薬の合成と評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宇野馨、高山卓大、轟木堅一郎、水野初、閔俊哲、豊岡利正
  • 学会等名: 第26回クロマトグラフィー科学会議
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2015-11-11
• [学会発表] 誘導体化LC―MS/MS測定法による光学活性代謝物の網羅的エナンチオマー分別分析法の開発と応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高山卓大、井之上浩一、轟木堅―郎、水野初、閔俊哲、豊岡利正
  • 学会等名: 第28回バイオメディカル分析科学シンポジウム
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2015-08-21
• [学会発表] LC-MS/MS用光学活性誘導体化試薬の創製とキラルメタボロミクスへの適用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 豊岡利正
  • 学会等名: 第22回クロマトグラフィーシンポジウム
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2015-05-28
  • 招待講演
• [備考] 静岡県立大学薬学部生体機能分子分析学分野
  • URL: http://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/analchem/
• [備考] 静岡県立大学薬学部生体機能分子分析学分野 研究業績
  • URL: http://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/analchem/achievement.html
• [備考] 静岡県立大学薬学部生体機能分子分析学教室
  • URL: http://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/analchem/
• [備考] 研究業績
  • URL: http://w3pharm.u-shizuoka-ken.ac.jp/analchem/achievement.html