• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実施状況報告書

イメージングMSによる生体内スフィンゴ脂質の組織分布立体的可視化手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K08233
研究機関東北大学

研究代表者

三枝 大輔  東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 講師 (90545237)

研究分担者 可野 邦行  東北大学, 薬学研究科, 助教 (50636404)
元池 育子  東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 准教授 (70347178)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード質量分析計 / イメージングMS / スフィンゴ脂質 / S1P / 立体可視化 / DESI / MALDI / DIUTHAME
研究実績の概要

平成30年度は、初めに前年度までに確立した川本フィルムによる連続切片作成技術の評価を実施し、マウスあるいはゼブラフィッシュ等の硬組織および軟組織を同時に含む複数種の連続切片の作成に成功した。また、得られた組織切片を高分解能型の質量分析イメージング(MSI)を用いて分析したところ、一部のリゾリン脂質の分布局在を得ることにも成功したことから、川本フィルムによるMSI用組織切片作成技術が、本研究の目的達成に極めて重要であることが明らかになった。現在原著論文として投稿中であり、近日中に学会発表を通じて公開する予定である。
次に、連続切片におけるMSIデータの三次元可視化法の開発にも着手し、現在までに複数枚のMSI画像データをソフトウェアを用いて統合できる可能性を見出している。
さらに、本研究において新たに開発したDESI-DIUTHAMEを組み合わせた手法(浜松ホトニクスとの共同研究・特許出願中)により、m/z 500以下の領域で検出される分子群の検出感度向上に加え、セラミド等のスフィンゴ脂質の検出には成功し、さらにS1Pの検出にも可能性を見出している。今後、本研究課題であるS1Pの機能解析を目的としたMSI検出法の開発に向けて、さらに選択的な抽出溶媒による検出条件を最適化する予定である。
また、平成30年度後半には、川本フィルムを用いることで、9日齢のマウスから全身組織切片の作成に成功している(投稿論文中に記載)。従って、平成31年度は上記全ての手法を用いることで、マウス全身に含まれるスフィンゴ脂質の分布の立体可視化に挑戦する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

現在までに、川本フィルムによる生体組織切片作成法とMSIによるスフィンゴ脂質分布分析法の開発には成功していることから、立体可視化に必要な、安定した組織切片作成技術を開発する目標は概ね達成している。
また、MSIで得られた画像から立体可視化する技術(ソフトウェア)についても、複数枚の連続切片画像を統合することがかのうであり、一定の成果が得られている。
さらに、DESIによる組織切片分析における分子の定量については、内部標準物質の添加あるいは標準溶液を切片上に添加するドロップレット解析により、検量線を作成し、直線性の確認と実測値を回帰することで組織中の濃度を明らかにできることが判明し、MSIによる定量法開発への有用性を見出しているため、概ね順調であると考えている。一方で、本研究の目的分子であるS1Pの検出については、MALDI法からDESI法に切り替えたことにより、一定の強度で検出できる可能性が見出されているが、未だ高感度かつ明瞭な組織分布を得ることができていない。従って、全体的には順調であるが、最も重要なS1Pの高感度検出が遅れていることから、やや遅れていると評価した。

今後の研究の推進方策

本研究の課題遂行にあたり、モデルマウス解析を実施する上では、S1Pの検出が必須である。従って、平成31年度には、複数種の誘導体化法の検証に加え、開発したDESI-DIUTHAME法による抽出溶媒の条件検討を加える。また、分子をより選択的に検出するためには、高分解能でスペクトルを絞りMS/MSによるフラグメントイオンの検出で分子をイメージングする手法も考案されていることから、S1P分析に応用する予定である。また、S1P検出に最適なDIUTHAMEの作成について、浜松ホトニクスと共同開発することでS1Pの高感度検出を達成する予定である。
また、MSI定量技術開発については、連続切片におけるレーザーマイクロダイセクションで得られた切片をLC-MS/MSで定量する技術と組み合わせ、組織に含まれる濃度の真度を評価する予定である。
最終的には、既に構築した技術である、川本フィルムによる組織切片の作成法、DESI-DIUTHAMEによる分子イメージング法、イメージングMSで得られた画像の立体可視化法を組み合わせ、モデルマウスあるいは比較的容易にモデルの作成が可能なゼブラフィッシュ等を用いたスフィンゴ脂質全身組織分布解析手法の開発と機能解析への応用を実施する。
尚、平成31年度は本研究の最終年度であることから、成果をまとめて論文に投稿する予定である。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 7件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Measurement of the Spatial Distribution of S1P in Small Quantities of Tissues: Development and Application of a Highly Sensitive LC-MS/MS Method Combined with Laser Microdissection2019

    • 著者名/発表者名
      Wang Jiao、Kano Kuniyuki、Saigusa Daisuke、Aoki Junken
    • 雑誌名

      Mass Spectrometry

      巻: 8 ページ: A0072~A0072

    • DOI

      10.5702/massspectrometry.A0072

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Value of global metabolomics in association with diagnosis and clinicopathological factors of renal cell carcinoma2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Tomonori、Kawasaki Yoshihide、Maekawa Masamitsu、Takasaki Shinya、Saigusa Daisuke、Ota Hideki、Shimada Shuichi、Yamashita Shinichi、Mitsuzuka Koji、Yamaguchi Hiroaki、Ito Akihiro、Kinoshita Kengo、Koshiba Seizo、Mano Nariyasu、Arai Yoichi
    • 雑誌名

      International Journal of Cancer

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1002/ijc.32115

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lactate dehydrogenase C is required for the protein expression of a sperm-specific isoform of lactate dehydrogenase A2018

    • 著者名/発表者名
      Dodo Mina、Kitamura Hiroshi、Shima Hiroki、Saigusa Daisuke、Wati Sisca Meida、Ota Nao、Katsuoka Fumiki、Chiba Hatsune、Okae Hiroaki、Arima Takahiro、Igarashi Kazuhiko、Koseki Takeyoshi、Sekine Hiroki、Motohashi Hozumi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 165 ページ: 323~334

    • DOI

      10.1093/jb/mvy108

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional characterization of 50 CYP2D6 allelic variants by assessing primaquine 5-hydroxylation2018

    • 著者名/発表者名
      Saito Takahiro、Gutierrez Rico Evelyn Marie、Kikuchi Aoi、Kaneko Akira、Kumondai Masaki、Akai Fumika、Saigusa Daisuke、Oda Akifumi、Hirasawa Noriyasu、Hiratsuka Masahiro
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Pharmacokinetics

      巻: 33 ページ: 250~257

    • DOI

      10.1016/j.dmpk.2018.08.004

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional characterization of 40 CYP2B6 allelic variants by assessing efavirenz 8-hydroxylation2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Takashi、Saito Takahiro、Rico Evelyn Marie Gutierrez、Hishinuma Eiji、Kumondai Masaki、Maekawa Masamitsu、Oda Akifumi、Saigusa Daisuke、Saito Sakae、Yasuda Jun、Nagasaki Masao、Minegishi Naoko、Yamamoto Masayuki、Yamaguchi Hiroaki、Mano Nariyasu、Hirasawa Noriyasu、Hiratsuka Masahiro
    • 雑誌名

      Biochemical Pharmacology

      巻: 156 ページ: 420~430

    • DOI

      10.1016/j.bcp.2018.09.010

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metabolomic changes in the mouse retina after optic nerve injury2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Kota、Saigusa Daisuke、Saito Ritsumi、Fujioka Amane、Nakagawa Yurika、Nishiguchi Koji M、Kokubun Taiki、Motoike Ikuko N.、Maruyama Kazuichi、Omodaka Kazuko、Shiga Yukihiro、Uruno Akira、Koshiba Seizo、Yamamoto Masayuki、Nakazawa Toru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-018-30464-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metabolomic Analysis of Mouse Brain after a Transient Middle Cerebral Artery Occlusion by Mass Spectrometry Imaging2018

    • 著者名/発表者名
      ABE Takatsugu、NIIZUMA Kuniyasu、KANOKE Atsushi、SAIGUSA Daisuke、SAITO Ritsumi、URUNO Akira、FUJIMURA Miki、YAMAMOTO Masayuki、TOMINAGA Teiji
    • 雑誌名

      Neurologia medico-chirurgica

      巻: 58 ページ: 384~392

    • DOI

      10.2176/nmc.oa.2018-0054

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intracellular S1P Levels Dictate Fate of Different Regions of the Hippocampus following Transient Global Cerebral Ischemia2018

    • 著者名/発表者名
      Rashad Sherif、Niizuma Kuniyasu、Saigusa Daisuke、Han Xiaobo、Sato-Maeda Mika、Saito Ritsumi、Uruno Akira、Fujimura Miki、Ikawa Shuntaro、Yamamoto Masayuki、Tominaga Teiji
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 384 ページ: 188~202

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2018.05.015

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 生体内脂質分子を高感度且つ網羅的に定量するためのノウハウ2018

    • 著者名/発表者名
      三枝大輔
    • 学会等名
      第60回 日本脂質生化学会
    • 招待講演
  • [学会発表] High-Definition Mass Spectrometryによるヒト肝がん組織メタボローム解析2018

    • 著者名/発表者名
      三枝大輔
    • 学会等名
      第5回 包括的緩和医療科学学術研究会、第6回 Tokyo 疼痛緩和次世代研究会合同研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Mass Spectrometry Imaging による生体内メタボローム組織分布解析2018

    • 著者名/発表者名
      三枝大輔
    • 学会等名
      第40回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Metabolic Profiling of Clinical and Cohort Studies for Searching Biomarkers2018

    • 著者名/発表者名
      D. Saigusa, I.N. Motoike, S. Koshiba
    • 学会等名
      2018 Mass Spectrometry for Clinical Diagnosis
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-Definition Mass Spectrometryによるヒト肝がん組織のメタボローム解析2018

    • 著者名/発表者名
      三枝大輔・永井滉士・Baasanjav Uranbileg・蔵野信・長谷川潔・國土典宏・池田均・矢冨裕・富岡佳久・青木淳賢
    • 学会等名
      日本質量分析学会・日本プロテオーム学会2018年合同大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Metabolic profiling of Hepatocellular Carcinoma by High-Definition Mass Spectrometry2018

    • 著者名/発表者名
      D.Saigusa, K. Nagai, B. Uranbileg, M. Kurano, H. Ikeda, Y. Yatomi, Y. Tomioka, J. Aoki
    • 学会等名
      Metabolomics 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-Definition Mass Spectrometryによるヒト肝がん組織のメタボロミクス解析2018

    • 著者名/発表者名
      三枝大輔・永井滉士・Baasanjav Uranbileg・蔵野信・長谷川潔・國土典宏・池田均・矢冨裕・富岡佳久・青木淳賢
    • 学会等名
      第43回医用マススペクトル学会年会
    • 招待講演
  • [産業財産権] イオン化法及び質量分析法2019

    • 発明者名
      三枝大輔
    • 権利者名
      三枝大輔
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-066619

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi