高空間分解能MSイメージング法によるS1P組織分布の高感度可視化

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H03374
• 研究機関: 帝京大学
• 研究代表者: 三枝 大輔 帝京大学, 薬学部, 准教授 (90545237)
• 研究分担者: 可野 邦行 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (50636404) ; 松本 洋太郎 東北大学, 薬学研究科, 講師 (90420041)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: S1P / MALDI / MSイメージング / 質量分析計 / スフィンゴ脂質

研究実績の概要

生理活性脂質であるスフィンゴシン一リン酸 (S1P) は、免疫疾患、がんや動脈硬化の発症に関連することが示唆されており、S1P シグナル伝達系に発現する分子が創薬標的になり得ると考えられている。S1P は特定の組織に局在する可能性が示唆されているが、現在までの解析手法では、S1Pの組織分布を可視化することが困難であった。そこで本研究の目的は、S1Pに関わるスフィンゴ脂質代謝物を対象とし、一細胞以下のレベルで組織切片上に分布するS1Pを可視化できる質量分析イメージング（MSイメージング）法を開発することである。これに加え、開発した手法を病態モデル動物に応用し、 S1Pシグナル伝達機構の変化がもたらすS1Pとスフィンゴ脂質代謝関連分子群の機能解析を実施することにより、創薬標的を明らかにすることである。
令和4年度は、3年度の研究成果を踏まえ、S1P特異的な検出法の開発と、高感度かつ高分解能組織切片MSイメージング法の開発を実施した。具体的には、分担研究者の松本博士のグループと協力して新規Phostag誘導体化試薬の合成を実施し、Phostag誘導体化試薬ライブラリーを構築した。さらに、可野博士のグループが所有する最新型のイオンモビリティ技術を搭載したCyclicIMSを用い、グルコシルセラミドとガラクトシルセラミドの分離分析法の開発に成功し、LCMS分析あるいは組織切片イメージングに成功し、糖脂質合成酵素欠損モデルマウスの脳組織の分析を行なった。S1Pの超高感度化に向けた新たな合成試薬は、現在特許取得に向けて準備を行なっているところであり、本研究の成果は、今後のスフィンゴ脂質を標的としたMSイメージング分析に大きく貢献すると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Decreased β‐hydroxybutyrate and ketogenic amino acid levels in depressed human adults (2023)
  • 著者名/発表者名: Sato Shiho、Yu Zhiqian、Sakai Mai、Motoike Ikuko N.、Saigusa Daisuke、Hirayama Ryo、Kikuchi Yoshie、Abe Takaaki、Kinoshita Kengo、Koshiba Seizo、Tomita Hiroaki
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 巻: 57 ページ: 1018～1032
  • DOI: 10.1111/ejn.15931
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Multiomics and artificial intelligence enabled peripheral blood-based prediction of amnestic mild cognitive impairment (2023)
  • 著者名/発表者名: Tatara Yota、Yamazaki Hiromi、Katsuoka Fumiki、Chiba Mitsuru、Saigusa Daisuke、Kasai Shuya、Nakamura Tomohiro、Inoue Jin、Aoki Yuichi、Shoji Miho、Motoike Ikuko N.、Tamada Yoshinori、Hashizume Katsuhito、Shoji Mikio、Kinoshita Kengo、Murashita Koichi、Nakaji Shigeyuki、Yamamoto Masayuki、Itoh Ken
  • 雑誌名: Current Research in Translational Medicine 巻: 71 ページ: 103367～103367
  • DOI: 10.1016/j.retram.2022.103367
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Modulations of bioactive lipids and their receptors in postmortem Alzheimer’s disease brains (2022)
  • 著者名/発表者名: Kurano Makoto、Saito Yuko、Uranbileg Baasanjav、Saigusa Daisuke、Kano Kuniyuki、Aoki Junken、Yatomi Yutaka
  • 雑誌名: Frontiers in Aging Neuroscience 巻: 14 ページ: 1066578～1066594
  • DOI: 10.3389/fnagi.2022.1066578
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Plasma metabolic disturbances during pregnancy and postpartum in women with depression (2022)
  • 著者名/発表者名: Yu Zhiqian、Matsukawa Naomi、Saigusa Daisuke、他22名
  • 雑誌名: iScience 巻: 25 ページ: 105666～105666
  • DOI: 10.1016/j.isci.2022.105666
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dynamic modulations of urinary sphingolipid and glycerophospholipid levels in COVID-19 and correlations with COVID-19-associated kidney injuries (2022)
  • 著者名/発表者名: Kurano Makoto、Jubishi Daisuke、Okamoto Koh、Hashimoto Hideki、Sakai Eri、Morita Yoshifumi、Saigusa Daisuke、Kano Kuniyuki、Aoki Junken、Harada Sohei、Okugawa Shu、Doi Kent、Moriya Kyoji、Yatomi Yutaka
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Science 巻: 29 ページ: 1069～1087
  • DOI: 10.1186/s12929-022-00880-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Codon Usage and mRNA Stability are Translational Determinants of Cellular Response to Canonical Ferroptosis Inducers (2022)
  • 著者名/発表者名: Rashad Sherif、Byrne Shane R、Saigusa Daisuke、Xiang Jingdong、Zhou Yuan、Zhang Liyin、Begley Thomas J、Tominaga Teiji、Niizuma Kuniyasu
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 501 ページ: 103～130
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2022.08.009
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Introducing the Lipidomics Minimal Reporting Checklist (2022)
  • 著者名/発表者名: McDonald Jeffrey G.、Ejsing Christer S.、Kopczynski Dominik、他29名
  • 雑誌名: Nature Metabolism 巻: 4 ページ: 1086～1088
  • DOI: 10.1038/s42255-022-00628-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Metabolic and Epigenetic Regulation of SMAD7 by STC1 Ameliorates Lung Fibrosis (2022)
  • 著者名/発表者名: Ohkouchi Shinya、Kanehira Masahiko、Saigusa Daisuke、Ono Manabu、Tazawa Ryushi、Terunuma Hideya、Hirano Taizou、Numakura Tadahisa、Notsuda Hirotsugu、Inoue Chihiro、Saito-Koyama Ryoko、Tabata Masao、Irokawa Toshiya、Ogawa Hiromasa、Kurosawa Hajime、Okada Yoshinori
  • 雑誌名: American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology 巻: 67 ページ: 320～333
  • DOI: 10.1165/rcmb.2021-0445OC
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lipidomic and metabolic profiling of plasma and plasma-derived extracellular vesicles by UHPLC-MS/MS (2022)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Saigusa、Takeshi Honda、Yuko Iwasaki、Koji Ueda、Eiji Hishinuma、Naomi Matsukawa、Akira Togashi、Noriyuki Matsutani、Nobuhiko Seki
  • 雑誌名: Medical Mass Spectrometry 巻: 6(2) ページ: 126～137
  • DOI: 10.24508/mms.2022.11.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Quantification of threonine-containing lysophospholipids using ESI-LC-MS/MS in mouse tissues (2022)
  • 著者名/発表者名: Michiyo Okudaira、Kuniyuki Kano、Kumiko Makide、Daisuke Saigusa、Tomohiko Ohwada、Junken Aoki
  • 雑誌名: Medical Mass Spectrometry 巻: 6(2) ページ: 138～148
  • DOI: 10.24508/mms.2022.11.008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 血漿およびエクソソーム由来代謝物分析手法開発と肺腺癌マーカー探索への応用 (2023)
  • 著者名/発表者名: 三枝大輔、本田健、岩崎裕子、植田幸嗣、福内友子、山岡法子、副島研造、岸一馬、大熊裕介、富樫亮、松谷哲行、関順彦
  • 学会等名: 第20回日本臨床腫瘍学会学術集会
• [学会発表] 宇宙環境における酸化ストレスがもたらす生体内脂質変動解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小池海斗、三枝大輔、宇留野晃、鈴木隆史、福内友子、山岡法子、芝大、山本雅之
  • 学会等名: 第70回質量分析総合討論会
• [学会発表] UHPLC-FTMSによるヒト前房水を用いた緑内障バイオマーカー探索研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小暮瑞穂、佐藤孝太、藤岡周、國分太貴、吉田真彰、横山悠、福内友子、山岡法子、中澤徹、三枝大輔
  • 学会等名: 第70回質量分析総合討論会
• [学会発表] 生体内メタボローム解析技術開発と疾患バイオマーカー探索研究への応用 (2022)
  • 著者名/発表者名: 三枝大輔
  • 学会等名: 第47回日本医用マススペクトル学会年会
• [学会発表] Lipidomic Profiling in the Large-Scale Cohort for Biomarker Discovery and the Importance of Separation Science (2022)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Saigusa
  • 学会等名: Gordon Research Conference, Lipidomics
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] Mass Spectrometry for Lipidomics: Methods and Applications (2022)
  • 著者名/発表者名: Michal Holcapek, Kim Ekroos
  • 総ページ数: 752
  • 出版者: WILEY
  • ISBN: 978-3-527-83650-5