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

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K07895
• 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, 教授 (40183496)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 光学活性代謝物 / バイオマーカー / 光学活性誘導体化試薬

研究実績の概要

血液や尿の中には、数千を超える代謝物を含めた低分子化合物が、多種多様に混在し、その濃度も極端に異なっている。これら代謝物の多くは、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、等の各種の官能基を有している。また、これらの代謝物の中には、光学異性体が含まれているが、光学異性体を識別するには、通常のLC-MS法ではエナンチオマー間の分離ができないため不可能であり、光学活性部位（不斉炭素）を有する試薬で標識し、ジアステレオマーとすることが必要不可欠である。そこで、アミノ基およびカルボキシル基用の光学活性標識試薬の開発を実施した。さらに、R,S反転試薬を合成し、これらの試薬とLC-MS/MS法によるプレカーサーイオンスキャン及び多変量解析を併用する方法により光学活性な代謝物を網羅的に検出する方法を提案した。提案した方法の有用性を、プール血清に光学異性体を添加した試料により検証した。また、本法を糖尿病患者唾液およびアルツハイマー病患者剖検脳のバイオマーカー候補物質の探索に応用した。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

数種の光学活性誘導体化試薬を合成し、光学異性体のバイオマーカーを探索する方法を提案・検証し、実試料への応用を試みた。

今後の研究の推進方策

今後は、合成した試薬類の実試料への適用と光学異性体バイオマーカー探索を引き続き行うとともに、非侵襲的試料（唾液、爪、毛髪）を用いた各種疾病診断法を確立、評価し応用する。

研究成果

• [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: http://dx.doi.org/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: http://dx.doi.org/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: http://dx.doi.org/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: http://dx.doi.org/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] 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 – 2015-11-13
• [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 – 2015-11-13
• [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 – 2015-08-22
• [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 – 2015-05-30
  • 招待講演
• [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