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生活習慣病・慢性腎臓病の新規病態解析のためのNMRメタボロミクス技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22590035
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理系薬学
研究機関東北大学

研究代表者

藤原 正子  東北大学, 大学院・薬学研究科, 准教授 (10466534)

研究分担者 竹内 和久  東北大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (40260426)
戸恒 和人  東北福祉大学, 総合福祉学部, 教授 (10217515)
根本 直  独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 主任研究員 (70357739)
研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2010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NMR / メタボロミクス / 生活習慣病 / 慢性腎臓病 / 乳酸 / TCA回路 / 補酵素
研究概要

23年度研究成果:
「意義・重要性」生活習慣病や慢性腎臓病は近年急増し、複雑な病因を含んでいるため従来にない新規な病態の把握と解析が求められている。すでに我々はNMRメタボロミクス解析を用いて、透析治療後に患者血中の乳酸値が増加するという新規マーカーを見出した。これを基礎として透析患者の病態ひいては腎臓病病態の本質をとらえるための新規解析を行う。乳酸は糖代謝、エネルギー代謝に関連し生活習慣病、慢性腎臓病の病態と深く結び付くものである。
「内容」透析患者特有の合併症である痙攣の症状緩和を目的として水溶性ビタミンであるビオチンとチアミンを投与したところ、著効を見た。特にビオチンは効果が大きかったことから、透析性痙攣抑制剤として海外特許を出願した。ビオチン、チアミンはTCA回路の補酵素であり、エネルギー代謝の偏りを是正する役割が示唆される。これを解明するために、血漿中のビオチンをELISA法(アヴィジン拮抗反応)にて定量したところ、透析患者はビオチンが蓄積していることが判明した。特にビオチンの効きの良さで層別化して解析して見ると、ビオチンが効いた患者より効きの悪い患者が見かけのビオチン蓄積が多かった。腎機能の全廃した患者がビオチンだけでなくその代謝物も体内に蓄制させ、代謝物が活性のあるビオチンを抑制していることが示唆された。ELISAで測定したビオチンが残尿のある患者には少ない事も発見した。腎機能とビオチンの関係があることが示唆され、他の測定法で分子種同定と定量をすることでこれを解明したい。
また、透析中に投与した血圧低下薬としてのグルセオールを廃液の時間経過をNMRで観察が可能であることが判明した。NMR法を用いた患者血漿の糖、脂質分析を計画していたが、東日本震災の被害のため不可能であった。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (16件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] ^1H-NMRメタボロミクスの医療応用2011

    • 著者名/発表者名
      藤原正子
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニアリング

      巻: 56 ページ: 20-25

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] NMRメタボロミクスのCKDならびに透析医療への応用2011

    • 著者名/発表者名
      竹内和久、藤原正子、関野宏
    • 雑誌名

      宮城腎臓協会

      巻: 22号(印刷中)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Solution Structure of Polytheonamide B, A highly Cytotoxic Nonribosomal Polypeptide from Marine Sponge.2010

    • 著者名/発表者名
      Hamada T, Matsunaga S., Fujiwara M., Fujita K., Hirota H, Schmucki R, Guntert P, Fuawani N.
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc.

      巻: 132 ページ: 12941-12945

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Medical Applications of Metabolomics by ^1H-NMR IV. Chiral Separation of Lactate in Renal Dialysate2011

    • 著者名/発表者名
      Seizo Takahashi, Ichiro Ando, Yutaka Imai, Kazuhisa Takeuchi, Masako Fujiwara
    • 学会等名
      第50回NMR討論会国際会議ISNMR
    • 発表場所
      横浜大桟橋ホール
    • 年月日
      2011-11-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] NMRメタボロミクスの医療応用-その4新規尿毒素候補の発見2011

    • 著者名/発表者名
      藤原正子、安藤一郎、今井潤、関野宏、小熊司郎
    • 学会等名
      2011メタボロームシンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2011-10-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 透析治療ストレスによる代謝応答NMRメタボロミクスの医療応用-その52011

    • 著者名/発表者名
      安藤一郎、竹内和久、佐藤博、今井潤, 関野宏、小熊司郎、藤原正子
    • 学会等名
      2011メタボロームシンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2011-10-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 透析患者痙攣症状に対するビオチンおよびチアミン投与の効果2011

    • 著者名/発表者名
      小熊司郎、安藤一郎、廣瀬卓男、今井潤、関野宏、藤原正子
    • 学会等名
      第56回日本透析医学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-06-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 透析時低血圧を防ぐグリセオール(R)使用~廃液のNMR測定を用いて2011

    • 著者名/発表者名
      藤原正子、安藤一郎、新野由紀子、及川輝美、日津洋子、亀山けさ子、関野宏、小熊司郎
    • 学会等名
      第56回日本透析医学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-06-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] NMR分析によるメタボライト動態:MELASの病態把握2011

    • 著者名/発表者名
      竹内和久、藤原正子、安藤一郎、関野宏
    • 学会等名
      第56回日本透析医学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-06-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 透析時低血圧に対するグリセオール(R)使用法の検討2010

    • 著者名/発表者名
      日津洋子、及川輝美、新野由紀子、亀山けさ子、小熊司郎、藤原正子、安藤一郎
    • 学会等名
      宮城腎臓協会研究会
    • 発表場所
      フォレスト仙台
    • 年月日
      2010-12-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 1^H-NMRメタボロミクスの医療応用-その3-バイオフルイドにおけるマーカー定量2010

    • 著者名/発表者名
      安藤一郎, 廣瀬卓男, 竹内和久, 今井潤, 佐藤博, 藤原正子
    • 学会等名
      第49回NMR討論会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2010-11-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] NMRメタボロミクスの医療への応用:透析患者血漿の解析2010

    • 著者名/発表者名
      藤原正子、安藤一郎、竹内和久、今井潤
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会
    • 発表場所
      仙台、東北大学
    • 年月日
      2010-09-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] NMRメタボロミクスを用いた透析患者の微量栄養素治療戦略2010

    • 著者名/発表者名
      藤原正子、安藤一郎、廣瀬卓男、今井潤、竹内和久、小熊司郎
    • 学会等名
      2010メタボロミクスシンポジウム
    • 発表場所
      慶應大学先端研究所
    • 年月日
      2010-09-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ヒト血漿サンプルのNMR-測定の基礎と臨床への応用例-2010

    • 著者名/発表者名
      藤原正子
    • 学会等名
      2010分析展コンファランス、メタボリック・プロファイリング-最近の話題-
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2010-09-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] NMRメタポロミクス-I-多変量解析を用いた臨床応用2010

    • 著者名/発表者名
      藤原正子、安藤一郎、廣瀬卓、新川隆朗、竹内和久、今井潤
    • 学会等名
      第23回バイオメディカル分析科学シンポジウム
    • 発表場所
      松島大観荘
    • 年月日
      2010-07-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] NMRメタボロミクス-II-バイオフルイドにおけるマーカー定量法2010

    • 著者名/発表者名
      安藤一郎、廣瀬卓男、竹内和久、今井潤、藤原正子
    • 学会等名
      第23回バイオメディカル分析科学シンポジウム
    • 発表場所
      松島大観荘
    • 年月日
      2010-07-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] NMRメタボロミクス-III-臨床解析例(腎臓病患者血漿、透析患者の廃液など)2010

    • 著者名/発表者名
      新川隆朗、安藤一郎、廣瀬卓男、関野宏、竹内和久、小熊司郎、今井潤、藤原正子
    • 学会等名
      第23回バイオメディカル分析科学シンポジウム
    • 発表場所
      松島大観荘
    • 年月日
      2010-07-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 透析患者血漿および透析廃液のNMR測定によるメタボライトの動態把握2010

    • 著者名/発表者名
      竹内和久、藤原正子、安藤一郎、関野宏、今井潤
    • 学会等名
      第55回日本透析医学会
    • 発表場所
      神戸ポートピア
    • 年月日
      2010-06-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 主成分分析を用いたNMRメタボロミクスの臨床応用-慢性腎臓病の病態解析2010

    • 著者名/発表者名
      藤原正子、今井潤、関野宏、竹内和久、根本直・安藤一郎
    • 学会等名
      高分子学会NMR研究会、'多変量解析とNMR-埋もれた情報を発掘する'
    • 発表場所
      独立行政法人産業技術総合研究所、臨海副都心センター別館
    • 年月日
      2010-05-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [産業財産権] 血液透析痙攣抑制剤2011

    • 発明者名
      小熊司郎、藤原正子、安藤一郎
    • 権利者名
      (医)宏人会、東北大学
    • 出願年月日
      2011-08-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 血液透析痙攣抑制剤2010

    • 発明者名
      小熊司郎、藤原正子、安藤一郎
    • 権利者名
      (医)宏人会、東北大学
    • 産業財産権番号
      2010-192375
    • 出願年月日
      2010-08-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2016-04-21  

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