ユニバーサルＴＤＭとグローバルメタボロミクスによる高精度薬物治療管理法

2012 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24659012
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 眞野 成康 東北大学, 大学病院, 教授 (50323035)
• 研究分担者: 島田 美樹 東北大学, 大学病院, 准教授 (10196488)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: メタボロミクス / TDM

研究概要

モデル薬物としてフェニトインを用い、注入量0.1pg～1μgの10000000倍の範囲で直線性を調べた。ESI法を用い、Q1-scanモードでフローインジェクション分析したところ、[M+H]+に相当するm/z251において、10pg～10ngの1000倍の範囲で直線性が確保されたものの、それ以上ではピーク強度の飽和が認められた。同位体ピークであるm/z252の場合は、10pg～100ngの10000倍の範囲で直線性が認められたものの、それ以上では同様に飽和することが判明した。また、+2、+3の同位体の場合は明らかに直線の傾きも異なり、ピーク強度の飽和にはイオン化の飽和が影響している可能性が考えられた。
そこで次に、ISとしてN-desalkylflurazepamを用いてピーク面積比をプロットした。その結果、先と同様にピーク強度に飽和が認められるものの、同時にイオン化されるISにも飽和が認められるために直線性を確保できる範囲が広くなり、m/z252では10pgから100ngの10000の範囲をカバーでき、m/z253やm/z254では1μgまでカバーできる可能性が示唆され、しかもそれらの直線の傾きがほぼ等しくなることが判明した。このことから、同位体を用いた直線を複数組み合わせることで、極めて広範な濃度域をカバーできる可能性が示唆された。
また、オンラインで除タンパク可能な前処理カラムを組み込み、物性の大きく異なる化合物を一斉に分析可能なカラムスイッチングシステムを用い、グローバルメタボロミクスの測定系を構築した。これまでの検討からMass++やMass Bankを組み合わせることにより定量と定性が可能であるうえ、多変量解析により群特異的なマーカー分子を抽出可能であることが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ピーク強度の飽和現象が、イオン化によるものか、あるいは検出によるものかを判断するため、分析ごとの同位体比率を精査したことから、当初の予定よりも時間を要した。また、当初、プロトン化分子に加えて+1および+2の同位体ピークを用いて100万倍の直線性を確保することを考えていたが、モデル化合物による検討ではそれらの同位体に加えて+3、+4まで用いるとより広範囲をカバーできることが示唆されたことから、解析がより複雑化し、多種類の化合物を用いた検証実験に至らなかった。
一方、グローバルメタボロミクスの系を構築するうえで、量的変動を把握することが不可欠であり、当初予定になかった各種ソフトウエアの評価を実施したために進捗が遅れた。

今後の研究の推進方策

これまでの検討から、フローインジェクション分析ではバックグラウンドとの分離が不十分であることから、直線性の評価が困難となる場合があった。そのためカラム分離が必要となるが、その場合はISとして安定同位元素標識体を用いなければならない。そこで、当初は100種程度の薬物を用いることを計画していたが、数を絞ってアイデアの検証を加速する。
また、これまでに構築したシステムにヒト血液あるいは尿試料を注入し、精密質量分析の可能なイオントラップ‐TOF型のマシンを用いて分析してメタボロームインデックスを作成する。健常人と患者検体の分析結果を比較し、副作用関連マーカー候補分子を見出し、ユニバーサルTDMとグローバルメタボロミクスを組み合わせた薬物治療管理法を構築する。

次年度の研究費の使用計画

該当なし

研究成果

• [雑誌論文] Quantification of intact carboplatin in human plasma ultrafiltrates using hydrophilic interaction liquid chromatography-tandem mass spectrometry and its application to a pharmacokinetic study (2013)
  • 著者名/発表者名: Hajime Ito, Hiroaki Yamaguchi, Asuka Fujiwara, Narumi Shiida, Nobuaki Tanaka, Jiro Ogura, Masaki Kobayashi, Takehiro Yamada, Nariyasu Mano, and Ken Iseki
  • 雑誌名: J. Chromatogr. B ページ: 917-918, 18-23
  • DOI: 10.1016/j.jchromb.2012.11.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative determination of paclitaxel and its metabolites, 6α-hydroxypaclitaxel and p-3’-hydroxypaclitaxel, in human plasma using column-switching liquid chromatography/tandem mass spectrometry (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Yamaguchi, Asuka Fujiwara, Hajime Ito, Nobuaki Tanaka, Ayako Furugen, Kazuaki Miyamori, Natsuko Takahashi, Jiro Ogura, Masaki Kobayashi, Takehiro Yamada, Nariyasu Mano, and Ken Iseki
  • 雑誌名: Biomed. Chromatogr. 巻: 27 ページ: 539-544
  • DOI: 10.1002/bmc.2826
  • 査読あり
• [雑誌論文] 米国ノバサウスイースタン大学薬学部における実務実習と６年制薬学教育における実務実習の比較（Comparison of pharmacy practice training in pharmaceutical education for 6 years in Japan with advanced pharmacy practice experience at Nova Southeastern University in the United States） (2013)
  • 著者名/発表者名: 中川直人、Leanne Lai、眞野成康
  • 雑誌名: 医療薬学 巻: 39 ページ: 25-32
  • 査読あり
• [雑誌論文] Change of the Management of Treated Hypertensive Patients with or without Diabetes in Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: Taku Obara, Takayoshi Ohkubo, Kazuki Ishikura, Taku Shibamiya, Urara Ikeda, Hirohito Metoki, Masahiro Kikuya, Nariyasu Mano, Shinichi Kuriyama, and Yutaka Imai
  • 雑誌名: Clin. Exp. Hypertens. 巻: 39 ページ: 79-86
  • DOI: 10.3109/10641963.2012.732640
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous quantification of sphingoid bases and their phosphates in biological samples by liquid chromatography/electrospray ionization tandem mass spectrometry (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Saigusa, Kanako Shiba, Asuka Inoue, Kotaro Hama, Michiyo Okutani, Nagisa Iida, Masayoshi Saito, Kaori Suzuki, Tohru Kaneko, Naoto Suzuki, Hiroaki Yamaguchi, Nariyasu Mano, Junichi Goto, Takanori Hishinuma, Junken Aoki, and Yoshihisa Tomioka
  • 雑誌名: Anal. Bioanal. Chem 巻: 403 ページ: 1897-1905
  • DOI: 10.1007/s00216-012-6004-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] A rapid and sensitive LC/ESI-MS/MS method for quantitative analysis of docetaxel in human plasma and its application to a pharmacokinetic study (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Yamaguchi, Asuka Fujiwara, Hajime Ito, Nobuaki Tanaka, Ayako Furugen, Kazuaki Miyamori, Natsuko Takahashi, Jiro Ogura, Masaki Kobayashi, Takehiro Yamada, Nariyasu Mano, and Ken Iseki
  • 雑誌名: J. Chromatogr. B ページ: 893-894, 157-161
  • DOI: 10.1016/j/jchromb.2012.02.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] DCK is frequently inactivated in acquired gemcitabine-resistant human cancer cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuriko Saiki, Yuki Yoshino, Hiroko Fujimura, Tatsuya Manabe, Yuki Kudo, Miki Shimada, Nariyasu Mano, Tomohiro Nakano, Yoonha Lee, Shinjiro Shimizu, Shinya Oba, Sho Fujiwara, Hideyuki Shimizu, Na Chen, Zhaleh K Nezhad, Guo Jin, Shinichi Fukushige, Makoto Sunamura, Masaharu Ishida, Fuyuhiko Motoi, Shinichi Egawa, Michiaki Unno, and Akira Horii
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 421 ページ: 98-104
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.03.122
  • 査読あり
• [雑誌論文] Associations between day-by-day variability in blood pressure measured at home and antihypertensive drugs: the J-HOME-Morning Study (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Ishikura, Taku Obara, Tetsuo Kato, Masahiro Kikuya, Taku Shibamiya, Takahiro Shinki, Urara Ikeda, Yuka Kobayashi, Hirohito Metoki, Nariyasu Mano, et al.
  • 雑誌名: Clin. Exp. Hypertens. 巻: 34 ページ: 297-304
  • DOI: 10.3109/10641963.2012.681087
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pharmacists’awareness and attitude toward blood pressure measurement at home and in the pharmacy in Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Taku Obara, Takayoshi Ohkubo, Koji Tanaka, Michihiro Satoh, Kazuki Ishikura, Mitsuru Kobayashi, Hirohito Metoki, Kei Asayama, Masahiro Kikuya, Yuriko Murai, Nariyasu Mano, et al.
  • 雑誌名: Clin. Exp. Hypertens. 巻: 34 ページ: 447-455
  • DOI: 10.3109/10641963.2012.666599
  • 査読あり
• [雑誌論文] A full validated hydrophilic interaction liquid chromatography–tandem mass spectrometric method for the quantification of oxaliplatin in human plasma ultrafiltrates (2012)
  • 著者名/発表者名: Hajime Ito, Hiroaki Yamaguchi, Asuka Fujiwara, Nobuaki Tanaka, Ayako Furugen, Kazuaki Miyamori, Natsuko Takahashi, Jiro Ogura, Masaki Kobayashi, Takehiro Yamada, Nariyasu Mano, and Ken Iseki
  • 雑誌名: J. Pharm. Biomed. Anal. 巻: 71 ページ: 99-103
  • DOI: 10.1016/j.jpba.2012.08.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased production of reactive oxygen species by the vacular-type (H+)-ATPase inhibitors bafilomycin A1 and concanamycin A in Raw 264 cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Aya Yokomakura, JanJa Hong, Kazuo Ohuchi, Seong-Eun Oh, Jin-Yong Lee, Nariyasu Mano, Tsutomu Takahashi, Gi-Wook Hwang, and Akira Naganuma
  • 雑誌名: J. Toxicol. Sci. 巻: 37 ページ: 1045-1048
  • 査読あり
• [雑誌論文] 葉酸の神経管閉鎖障害リスク低下効果に関する薬剤師の認識（Pharmacists’ Awareness of the Importance of Folic Acid Intake for the Prevention of Neural Tube Defects） (2012)
  • 著者名/発表者名: 小原拓、村井ユリ子、猪狩有紀恵、原梓、岸川幸行、早坂正孝、鎌田裕、眞野成康、高橋將喜、生出泉太郎、北村哲治
  • 雑誌名: 医薬品情報学会誌 巻: 13 ページ: 167-172
  • 査読あり
• [雑誌論文] 妊娠と医薬品使用に関する問い合わせ内容の調査（Review of medication counseling records relating to pregnancy） (2012)
  • 著者名/発表者名: 小原拓、尾崎芙実、吉中千佳、前川麻央、草場美津江、石黒真美、飯田優太郎、鈴木文子、松浦正樹、佐賀利英、佐藤真由美、久道周彦、島田美樹、栗山進一、八重樫伸生、眞野成康
  • 雑誌名: 医薬品相互作用研究 巻: 36 ページ: 129-133
  • 査読あり
• [雑誌論文] 特集 災害医療と被害管理 ３．被災地の災害医療支援 (2012)
  • 著者名/発表者名: 眞野成康
  • 雑誌名: 医薬ジャーナル 巻: 48 ページ: 653-658
• [雑誌論文] 連載 薬剤師による処方設計＜11＞脳死肺移植患者に対する薬学的介入と処方設支援 (2012)
  • 著者名/発表者名: 土屋雅美、眞野成康
  • 雑誌名: 医薬ジャーナル 巻: 48 ページ: 2015-2019
• [学会発表] 治療薬物モニタリングにおける質量分析法の活用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 島田美樹、眞野成康
  • 学会等名: 第59回日本臨床検査医学会学術集会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 20121129-20121202
  • 招待講演
• [図書] タンパク質分析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森大、眞野成康
  • 総ページ数: 207-218
  • 出版者: 丸善出版
• [備考] 東北大学病院薬剤部
  • URL: http://www.pharm.hosp.tohoku.ac.jp/