ダブルスタンダードリピドーム解析法による網羅的脂質定量法の確立

• 研究課題/領域番号: 21K06512
• 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47020:薬系分析および物理化学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2023); 九州大学 (2021-2022)
• 研究代表者: 中尾 素直 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 主任技術員 (60457306)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: lipidomics / Lipidomics / NASH / SFC-MS / NMR / 31P-NMR

研究開始時の研究の概要

生体の主成分である脂質の分離と網羅的定量解析を可能とするダブルスタンダードリピドーム(細胞中の脂質総体)解析法を開発し,将来的には非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の診断方法の開発を目指す．
この新規解析方法は，定性的解析を行う超臨界流体クロマトグラフィー質量分析装置(SFC-MS)と絶対定量が行える核磁気共鳴装置(NMR)を同時使用する新たな発想からなり，標準品の存在しない微量代謝物の網羅的・絶対定量を可能とする．

研究成果の概要

非アルコール性脂肪肝炎（nonalcoholic steatohepatitis：NASH）は脂肪肝に炎症を伴うとともに病態進行により不可逆的な線維化が惹起される。さらに肝臓の線維化は肝硬変・肝癌へ進展するため、早期の段階で脂肪肝とNASHの違いを明確に判別する診断技術の開発が望まれている。メタボローム解析は、体外診断で疾患を同定できる簡便かつ有用な技術であるが、質量分析装置には絶対定量を行う事はできない。位置異性体の多い脂質を臨床診断に資する定量値を算出するための手法を開発してここに報告する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

メタボローム解析は体外診断で疾患を同定できる有用な技術ですが、測定に使用する質量分析装置は絶対定量ができない。特に位置異性体が多い脂質は、その標準品を用意することすら難しいため、相対定量も困難な状況である。そこで、標準品の存在しない脂質の定量方法を開発すると同時に、未だに体外診断のできないNASHの診断方法に寄与できるのではないかと考えた。メタボローム定量は、今後すべての診断や創薬においてエビデンスを提供する重要な技術に発展します。

研究成果

• [雑誌論文] Investigation of supercritical fluid chromatography retention behaviors using quantitative structure-retention relationships. (2022)
  • 著者名/発表者名: Si-Hung L, Izumi Y, Nakao M, Takahashi M, Bamba T*.
  • 雑誌名: Anal. Chim. Acta 巻: 1197 ページ: 339463-339463
  • DOI: 10.1016/j.aca.2022.339463
  • 査読あり
• [雑誌論文] Remote solid cancers rewire hepatic nitrogen metabolism via host nicotinamide-N-methyltransferase (2022)
  • 著者名/発表者名: Mizuno Rin、Hojo Hiroaki、Takahashi Masatomo、Kashio Soshiro、Enya Sora、Nakao Motonao、Konishi Riyo、Yoda Mayuko、Harata Ayano、Hamanishi Junzo、Kawamoto Hiroshi、Mandai Masaki、Suzuki Yutaka、Miura Masayuki、Bamba Takeshi、Izumi Yoshihiro、Kawaoka Shinpei
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 13 号: 1 ページ: 3346-3346
  • DOI: 10.1038/s41467-022-30926-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comparative Evaluation of Plasma Metabolomic Data from Multiple Laboratories (2022)
  • 著者名/発表者名: Nishiumi S#*, Izumi Y#*, Hirayama A#*, Takahashi M, Nakao M, Hata K, Saigusa D, Hishinuma E, Matsukawa N, M Tokuoka S, Kita Y, Hamano F, Okahashi N, Ikeda K, Nakanishi H, Saito K, Yokota Hirai M, Yoshida M, Oda Y, Matsuda F, Bamba T.
  • 雑誌名: Metabolites 巻: 12 号: 2 ページ: 135-135
  • DOI: 10.3390/metabo12020135
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Change in fatty acid composition of plasma triglyceride caused by a 2 week comprehensive risk management for diabetes: A prospective observational study of type 2 diabetes patients with supercritical fluid chromatography/mass spectrometry‐based semi‐target lipidomic analysis (2022)
  • 著者名/発表者名: Taya Naohiro、Katakami Naoto、Omori Kazuo、Hosoe Shigero、Watanabe Hirotaka、Takahara Mitsuyoshi、Miyashita Kazuyuki、Nishizawa Hitoshi、Konya Yutaka、Obara Sachiko、Hidaka Ayako、Nakao Motonao、Takahashi Masatomo、Izumi Yoshihiro、Shimomura Iichiro、Bamba Takeshi
  • 雑誌名: Journal of Diabetes Investigation 巻: 14 号: 1 ページ: 102-110
  • DOI: 10.1111/jdi.13924
  • 査読あり / オープンアクセス