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脂質メタボローム解析から展開するペルオキシソーム病の病態解明と臨床指標の探索

研究課題

研究課題/領域番号 17K10062
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 小児科学
研究機関帝京大学

研究代表者

横山 和明  帝京大学, 薬学部, 教授 (50246021)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードペルオキシソーム病 / 先天代謝異常症 / 副腎白質ジストロフィー / 脂質メタボローム / リピトミクス / スフィンゴ糖脂質の網羅的解析 / アシルCoAの網羅的解析 / 分子種分析 / リピドミクス / リン脂質の網羅的解析 / 脂質 / 遺伝病 / メタボローム / バイオマーカー
研究成果の概要

ペルオキシソーム病の副腎白質ジストロフィーではABCD1遺伝子の変異に伴い極長鎖脂肪酸レベルが上昇する。下記の3つにより、発症機構とマーカー分子を探索した。1患者サンプルのリン脂質の網羅的解析では、スフィンゴミエリンとリン脂質合成中間体のアシルCoAの網羅的測定法を樹立した。患者線維芽細胞では極長鎖脂肪酸をグリセロール1位に持つリン脂質やC26:1-CoAが顕著に蓄積していた。2極長鎖脂肪酸含有リン脂質の合成酵素の同定では、ABCD1遺伝子欠損細胞とゲノム編集により、脂肪酸転移酵素を絞り込んだ。3患者サンプルのスフィンゴ糖脂質の網羅的解析では、キラルカラムとLC-MSを用いて測定法を樹立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

副腎白質ジストロフィーでは発症機構の解明と発症の前兆のバイオマーカーの発見が期待されている。本研究では従来十分な解析法がなかったスフィンゴミエリン、アシルCoA、スフィンゴ糖脂質について網羅的解析法を樹立したことで、新たに詳細なリピドミクスを行うことが可能となった。極長鎖脂肪酸をグリセロール1位に持つリン脂質やC26:1-CoAが顕著に蓄積することが明らかとなった。またリン脂質のグリセロール1位へ極長鎖脂肪酸を導入する酵素の解明が進んだ。これらにより病態の新たな一端が明らかとなり、発症の前兆となるバイオマーカーの発見の手筈も整ったといえる。臨床応用に向けてはさらなる研究の推進が必要である。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Hexacosenoyl-CoA is the most abundant very long-chain acyl-CoA in ATP binding cassette transporter D1-deficient cells2020

    • 著者名/発表者名
      Hama K, Fujiwara Y, Takashima S, Hayashi Y, Yamashita A, Shimozawa N, Yokoyama K.
    • 雑誌名

      J Lipid Res.

      巻: 61 号: 4 ページ: 523

    • DOI

      10.1194/jlr.p119000325

    • URL

      https://localhost/en/publications/24d341fe-7d47-4ee4-b549-20a177dfbc05

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mass spectrometry in combination with a chiral column and multichannel-MRM allows comprehensive analysis of glycosphingolipid molecular species from mouse brain2020

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Yuko、Hama Kotaro、Yokoyama Kazuaki
    • 雑誌名

      Carbohydrate Research

      巻: 490 ページ: 107959-107959

    • DOI

      10.1016/j.carres.2020.107959

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantitative and qualitative method for sphingomyelin by LC-MS using two stable isotopically labeled sphingomyelin species2018

    • 著者名/発表者名
      Hama Kotaro、Fujiwara Yuko、Yokoyama Kazuaki
    • 雑誌名

      Journal of visualized experiment

      巻: 2018 号: 135

    • DOI

      10.3791/57293

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Profiling and Imaging of Phospholipids in Brains of Abcd1-Deficient Mice2018

    • 著者名/発表者名
      Hama K, Fujiwara Y, Morita M, Yamazaki F, Nakashima Y, Takei S, Takashima S, Setou M, Shimozawa N, Imanaka T, Yokoyama K.
    • 雑誌名

      Lipids

      巻: 53 号: 1 ページ: 85

    • DOI

      10.1002/lipd.12022

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comprehensive Quantitation Using Two Stable Isotopically Labeled Species and Direct Detection of N-Acyl Moiety of Sphingomyelin2017

    • 著者名/発表者名
      Hama K, Fujiwara Y, Tabata H, Takahashi H, Yokoyama K.
    • 雑誌名

      Lipids

      巻: 52 号: 9 ページ: 789

    • DOI

      10.1007/s11745-017-4279-5

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Hexacosenoyl-CoA is the most abundantly accumulated very long chain fatty acyl-CoA and increased by bezafibrate in ABCD1-deficient cells2019

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Hama, Yuko Fujiwara, Shigeo Takashima, Atsushi Yamashita, Yasuhiro Hayashi, Nobuyuki Shimozawa, Kazuaki Yokoyama
    • 学会等名
      60th International Conference on the Bioscience of Lipids
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel LC-MS/MS method for the comprehensive quantitative analysis of molecular species of glycosphingolipids using a chiral column2019

    • 著者名/発表者名
      Yuko Fujiwara, Kotaro Hama, Kazuaki Yokoyama
    • 学会等名
      60th International Conference on the Bioscience of Lipids
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キラルカラムを用いたLC-MS法によるスフィンゴ糖脂質一斉分析系の構築2019

    • 著者名/発表者名
      藤原優子, 濱弘太郎, 横山和明
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キラルカラムを用いたスフィンゴ糖脂質一斉分析系によるヒドロキシ脂肪酸分子種の解析2019

    • 著者名/発表者名
      藤原優子, 濱弘太郎, 横山和明
    • 学会等名
      第38回日本糖質学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] BezafibrateはABCD1欠損条件下において極長鎖脂肪酸CoAを上昇させる2019

    • 著者名/発表者名
      濱弘太郎, 藤原優子, 高島茂雄, 下澤伸行, 横山和明
    • 学会等名
      第61回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キラルカラムを用いたLC-MS一斉分析系によるマウス脳スフィンゴ糖脂質の解析2019

    • 著者名/発表者名
      藤原優子, 濱弘太郎, 横山和明
    • 学会等名
      第44回日本医用マススペクトル学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内の極長鎖脂肪酸脂肪酸CoA量を上昇する薬剤の検証2019

    • 著者名/発表者名
      濱弘太郎, 藤原優子, 高島茂雄, 下澤伸行, 横山和明
    • 学会等名
      第92回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] キラルカラムを用いたスフィンゴ糖脂質のLC-MS一斉分析系によるマウス脳の解析2019

    • 著者名/発表者名
      藤原優子, 濱弘太郎, 横山和明
    • 学会等名
      第61回日本先天代謝異常学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Lorenzo's oilとBezafibrateの極長鎖脂肪酸脂肪酸CoAに対する影響2019

    • 著者名/発表者名
      濱弘太郎, 藤原優子, 高島茂雄, 下澤伸行, 横山和明
    • 学会等名
      第61回日本先天代謝異常学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ロレンツォオイル添加時の各種極長鎖脂肪酸脂肪酸CoAの定量2018

    • 著者名/発表者名
      濱弘太郎、藤原優子、山下純、横山和明
    • 学会等名
      第60回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] キラルカラムを用いたヒドロキシ脂肪酸含有スフィンゴ糖脂質の解析2018

    • 著者名/発表者名
      藤原 優子、濱 弘太郎、横山 和明
    • 学会等名
      第60回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantitation of each acyl-CoA species in ABCD1-deficient cells2018

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Hama, Yuko Fujiwara, Atsushi Yamashita and Kazuaki Yokoyama
    • 学会等名
      59th international conference on the bioscience of lipids
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キラルカラムによるLC-MSを用いたヒドロキシ脂肪酸含有スフィンゴ糖脂質の解析2018

    • 著者名/発表者名
      藤原 優子、濱 弘太郎、横山 和明
    • 学会等名
      第43回日本医用マススペクトル学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] キラルカラムを用いたヒドロキシ脂肪酸含有スフィンゴ糖脂質の解析2018

    • 著者名/発表者名
      藤原 優子、濱 弘太郎、横山 和明
    • 学会等名
      第60回日本先天代謝異常学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ABCD1ノックアウト細胞における極長鎖脂肪酸CoAの定量2017

    • 著者名/発表者名
      濱弘太郎、藤原優子、山下純、横山和明
    • 学会等名
      第59回脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] スフィンゴ糖脂質を対象とする網羅的解析の為のキラルカラムによる分離系 の検討2017

    • 著者名/発表者名
      藤原 優子、濱 弘太郎、横山 和明
    • 学会等名
      第59回脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ABCD1ノックアウト細胞における極長鎖脂肪酸CoAの定量2017

    • 著者名/発表者名
      濱弘太郎、藤原優子、山下純、横山和明
    • 学会等名
      第42回日本医用マススペクトル学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] LC-ESI-MSを用いたスフィンゴ糖脂質の網羅的解析の為のキラルカラムによる分離系の検討と生体サンプルへの適用2017

    • 著者名/発表者名
      藤原 優子、濱 弘太郎、横山 和明
    • 学会等名
      第42回日本医用マススペクトル学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ABCD1欠損細胞中の極長鎖脂肪酸CoAの定量2017

    • 著者名/発表者名
      濱弘太郎、藤原優子、山下純、横山和明
    • 学会等名
      第59回先天代謝異常学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] キラルカラムを用いた生体サンプル中のスフィンゴ糖脂質の解析2017

    • 著者名/発表者名
      藤原 優子、濱 弘太郎、横山 和明
    • 学会等名
      第59回先天代謝異常学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ABCD1ノックアウト細胞における極長鎖脂肪酸CoAの定量2017

    • 著者名/発表者名
      濱弘太郎、藤原優子、山下純、横山和明
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] キラルカラムを用いた生体サンプル中のスフィンゴ糖脂質の解析2017

    • 著者名/発表者名
      藤原 優子、濱 弘太郎、横山 和明
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] Peroxisomes: Biogenesis, Function, and Role in Human Disease2019

    • 著者名/発表者名
      Hama K, Fujiwara Y, Yokoyama K.
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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