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リピドミクス解析で得られたペルオキシソーム病新奇脂質の構造と発症機構に関する解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K08218
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分52050:胎児医学および小児成育学関連
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) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード副腎白質ジストロフィー / スフィンゴ糖脂質 / 極長鎖脂肪酸 / 酸化リン脂質 / コレステロールエステル / 質量分析 / 網羅的解析 / ペルオキシソーム / ペルオキシソーム病 / 先天代謝異常症 / 脂質メタボローム / リピドミクス / スフィンゴ糖脂質の網羅的解析 / リン脂質の網羅的解析 / 質量イメージング / 副腎白質ジストロフィ
研究開始時の研究の概要

本研究はペルオキシソーム病である副腎白質ジストロフィーの臨床サンプルのリピドミクス解析で見出した、極長鎖脂肪酸をグリセロール1位に結合するリン脂質分子および新奇スフィンゴ糖脂質分子が、本疾患の後天的な発症を規定する因子なのではないか、という問いを明らかにするものである。前者の合成酵素については、本疾患モデル細胞で候補である4種のアシル基転移酵素に対してゲノム編集を適用する。さらにこの合成酵素を創薬ターゲットと捉え化合物ライブラリーを用いて阻害薬を探索する。後者は、その構造と発現分布を解析する。さらに両脂質分子に対する抗体が、未発症者にはなく発症患者の血液中にあるかを解析する。

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(ALD)では、極長鎖脂肪酸を含有する各種脂質分子種が蓄積し、大脳白質での後天的な炎症性脱髄により発症する。糖脂質について(1)ALD患者剖検脳で見出された4種のうち3種の新奇スフィンゴ糖脂質の構造解析を完了し、(2)ALD患者線維芽細胞では極長鎖脂肪酸含有スフィンゴ糖脂質6種を同定した。リン脂質について(3)極長鎖脂肪酸含有ホスファチジルコリン合成を担うアシルトランスフェラーゼをほぼ同定し、(4)ALD患者血漿に特有な酸化リン脂質分子種を同定した。さらに(5)ALD患者剖検脳白質に特定のコレステロール脂肪酸エステル分子種が局在することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ペルオキシソーム病の副腎白質ジストロフィー(ALD)では、極長鎖脂肪酸を含有する各種脂質分子種が蓄積し、大脳白質での後天的な炎症性脱髄により発症する。極長鎖脂肪酸含有脂質分子種の発症への関与が疑われており、その合成酵素の解明に向けて大きく進展した。一方でALD患者剖検脳での新奇スフィンゴ糖脂質の構造解析とコレステロール脂肪酸エステルの蓄積の発見は、極長鎖脂肪酸以外にも脂質代謝系に異常が生じていることを示唆しており、ALD発症機構の一翼を担っている可能性が示された。発症機構の解明を進めることにより、創薬ターゲットの確立に道を開くものである。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Controlled Tetradeuteration of Straight-Chain Fatty Acids: Synthesis, Application, and Insight into the Metabolism of Oxidized Linoleic Acid2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Ayako、Hama Kotaro、Watanabe Kohei、Fujiwara Yuko、Yokoyama Kazuaki、Murata Shigeo、Takita Ryo
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 61 号: 25 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1002/anie.202202779

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/e5f721ad-5904-43cf-86ae-f1efa2fbd64e

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Application of LC-ESI-MS/MS in the analysis of lipid species in samples from patients with X-linked adrenoleukodystrophy, a peroxisomal disease2022

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

      Medical Mass Spectrometry

      巻: 6 ページ: 101-111

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cathepsin G-induced malignant progression of MCF-7 cells involves suppression of PAF signaling through induced expression of PAFAH1B22022

    • 著者名/発表者名
      Tanigawa Kazunari、Kiriya Mitsuo、Hayashi Yasuhiro、Shinden Yoshiaki、Kijima Yuko、Natsugoe Shoji、Sumimoto Takahiro、Morimoto-Kamata Riyo、Yui Satoru、Hama Kotaro、Yokoyama Kazuaki、Nakamura Yasuhiro、Suzuki Koichi、Nojiri Hisao、Inoue Keizo、Karasawa Ken
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids

      巻: 1867 号: 8 ページ: 159164-159164

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2022.159164

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glycosphingolipids with very long-chain fatty acids accumulate in fibroblasts from adrenoleukodystrophy patients2021

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Y, Hama K, Shimozawa N, Yokoyama K.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 22 号: 16 ページ: 8645-8645

    • DOI

      10.3390/ijms22168645

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometric method for the simultaneous analysis of free fatty acids2021

    • 著者名/発表者名
      Lee-Okada Hyeon-Cheol、Hama Kotaro、Yokoyama Kazuaki、Yokomizo Takehiko
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 170 号: 3 ページ: 389

    • DOI

      10.1093/jb/mvab054

    • NAID

      40022721885

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mycobacterium leprae promotes triacylglycerol de novo synthesis through induction of GPAT3 expression in human premonocytic THP-1 cells2021

    • 著者名/発表者名
      Tanigawa K, Hayashi Y, Hama K, Yamashita A, Yokoyama K, Luo Y, Kawashima A, Maeda Y, Nakamura Y, Harada A, Kiriya M, Karasawa K, Suzuki K.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 16 号: 3 March ページ: 1-16

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0249184

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Very long-chain fatty acids are accumulated in triacylglycerol and nonesterified forms in colorectal cancer tissues2021

    • 著者名/発表者名
      Hama Kotaro、Fujiwara Yuko、Hayama Tamuro、Ozawa Tsuyoshi、Nozawa Keijiro、Matsuda Keiji、Hashiguchi Yojiro、Yokoyama Kazuaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41598-021-85603-w

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 副腎白質ジストロフィー患者由来線維芽細胞における極長鎖脂肪酸含有スフィンゴ糖脂質の解析2022

    • 著者名/発表者名
      藤原優子、濱弘太郎、下澤伸行、横山和明
    • 学会等名
      第64回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] エライジン酸が結合したリン脂質の出現とオレイン酸結合リン脂質の減少との関係の解析2022

    • 著者名/発表者名
      石橋賢一、松田英里香、矢野彩緒里、濱弘太郎、横山和明、厚味厳一
    • 学会等名
      第64回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 副腎白質ジストロフィー患者血漿内の酸化脂肪酸含有リン脂質の同定と産生機構の探索2022

    • 著者名/発表者名
      濱弘太郎, 藤原優子, 渡辺順子, 高島茂雄, 滝田良, 下澤伸行, 横山和明
    • 学会等名
      第63回日本先天代謝異常学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 極長鎖脂肪酸を含有するリン脂質の産生機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      濱弘太郎、藤原優子、林康広、山下純、下澤伸行、横山和明
    • 学会等名
      第63回 日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 副腎白質ジストロフィー患者由来線維芽細胞における極長鎖脂肪酸含有スフィンゴ糖脂質の解析2021

    • 著者名/発表者名
      藤原優子、濱弘太郎 、下澤伸行、横山和明
    • 学会等名
      第46回日本医用マススペクトル学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸がん組織中に蓄積する極長鎖脂肪酸の解析2021

    • 著者名/発表者名
      濱弘太郎、藤原優子、端山軍、小澤毅士、金子建介、橋口陽二郎、横山和明
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ABCD1欠損条件下における極長鎖脂肪酸脂肪酸CoA の代謝機構解析2021

    • 著者名/発表者名
      濱弘太郎、藤原優子、林康広、高島茂雄、山下純、下澤伸行、横山和明
    • 学会等名
      第62回 日本先天代謝異常学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 副腎白質ジストロフィー患者由来線維芽細胞における極長鎖脂肪酸含有スフィンゴ糖脂質の解析2021

    • 著者名/発表者名
      藤原優子、濱弘太郎 、下澤伸行、横山和明
    • 学会等名
      第62回 日本先天代謝異常学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [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におけるセラミド部分の分子種別の定量解析2020

    • 著者名/発表者名
      藤原優子、濱弘太郎、横山和明
    • 学会等名
      第62回 日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] リピドミクスに基づくALDの脂質代謝異常の解析2020

    • 著者名/発表者名
      濱弘太郎、藤原優子、横山和明
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 重水素化標識化合物およびその製造方法2021

    • 発明者名
      滝田良、渡辺順子、渡邉康平、濱光太郎、横山和明
    • 権利者名
      滝田良、渡辺順子、渡邉康平、濱光太郎、横山和明
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 重水素化標識化合物およびその製造方法2020

    • 発明者名
      滝田良、渡辺順子、渡邉康平、濱光太郎、横山和明
    • 権利者名
      滝田良、渡辺順子、渡邉康平、濱光太郎、横山和明
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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