MALDI-MSを基盤とした疾病マーカー探索・同定プラットフォーム

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26713020
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 三浦 大典 九州大学, 農学研究院, 特任准教授 (40532627)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: メタボロミクス / MALDI / 質量分析イメージング

研究実績の概要

質量分析イメージングを再現性良く高感度に行うためには、マトリックス塗布法の最適化が重要となる。これまで一般的に用いられているスプレーコーティング法は高感度な分析が可能である一方、試料表面にマトリックスの大きな結晶が形成されるために空間分解能の低下が起こる。また、真空下でマトリックスを昇華させて試料表面に蒸着させる蒸着法では、極めて均一なマトリックス層を形成するため高分解能イメージングが可能である一方、有機溶媒を用いないために試料から分析対象物質の抽出が起こらず極めて低感度である。我々は蒸着法にて作成した試料に極穏和な条件で溶媒蒸気を供給することで、高感度かつ再現性の高いマトリックス塗布法の開発に成功した。本手法で作成した試料表面は電子顕微鏡で観察しても蒸着法で作成した試料と比較して変化は見られないため、高分解能イメージングも可能であることが明らかとなった。また、スプレーコーティング法よりも高感度な測定が可能であることも明らかとなった。
新たに開発した質量分析イメージングにおけるサンプル調製法の最適化技術を用いて、シスプラチン誘導性急性腎炎モデルマウスの時空間分解メタボローム解析を行った結果、臨床的に見られる尿素窒素値の上昇より遙かに早期に核酸代謝系の劇的な変化が起きることを明らかとした。また、慢性腎疾患の尿毒症性サルコペニアにおける筋中尿毒症毒素蓄積の可視化や腎中への尿毒症毒素の蓄積とAST-120による毒性緩和の評価等への応用研究を展開している。

現在までの達成度 (段落)

29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

29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] Analysis of spatiotemporal metabolomic dynamics for sensitively monitoring biological alterations in cisplatin-induced acute kidney injury. (2018)
  • 著者名/発表者名: Irie, M., Hayakawa, E., Fujimura, Y., Honda, Y., Setoyama, D., Wariishi, H., Hyodo, F. and Miura, D.*
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 496 ページ: 140-146
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.01.012.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accumulation of uremic toxins in systemic organs and its attenuation by the oral adsorbent AST-120: LC-MS/MS and MS imaging techniques. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sato, E., Saigusa, D., Mishima, E., Uchida, T., Miura, D., Morikawa-Ichinose, T., Kisu, K., Sekimoto, A., Saito, R., Oe, Y., Matsumoto, Y., Tomioka, Y., Mori, T., Takahashi, N., Sato, H., Abe, T., Niwa, T. and Ito, S.
  • 雑誌名: Toxins 巻: 10 ページ: 19
  • DOI: 10.3390/toxins10010019
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Chemometrics-driven Strategy for the Bioactivity Evaluation of Complex Multicomponent Systems and the Effective Selection of Bioactivity-predictive Chemical Combinations. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujimura, Y., Kawano, C., Maeda-Murayama, A., Nakamura, A., Koike-Miki, A., Yukihira, D., Hayakawa, E., Ishii, T., Tachibana, H., Wariishi, H. and Miura, D.*
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 7 ページ: 2257
  • DOI: 10.1038/s41598-017-02499-1.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of Ad4-binding protein/steroidogenic factor 1 in regulating NADPH production in adrenocortical Y-1 cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Li, B., Baba, T., Miyabayashi, K., Sato, T., Shima, Y., Ichinose, T., Miura, D., Ohkawa, Y., Suyama, M. and Morohashi, K.
  • 雑誌名: Endocrine J. 巻: 64 ページ: 315-324
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ16-0467
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extra-pancreatic invasion induces lipolytic and fibrotic changes in the adipose microenvironment and released fatty acids enhance invasiveness of pancreatic cancer cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Okumura, T., Ohuchida, K., Sada, M., Abe, T., Endo, S., Koikawa, K., Iwamoto, C., Miura, D., Mizuuchi, Y., Moriyama, M., Nakata, K., Miyasaka, Y., Manabe, T., Ohtsuka, T., Nagai, E., Mizumoto, K., Oda, Y., Hashizume, M and Nakamura, M.
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 ページ: 18280-18295
  • DOI: 10.18632/oncotarget.15430.
  • 査読あり
• [学会発表] Establishment of convenient sample preparation method with high sensitivity and excellent reproducibility in mass spectrometry imaging of endogenous primary metabolites (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Ichinose; Fusa Murayama; Takanori Ishii; Chihiro Kawano; Ayaka Murayama; Akiko Miki; Yoshinori Fujimura; Yuzo Yamazaki; Hiroyuki Wariishi; DAISUKE MIURA
  • 学会等名: 65th Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics, American Society for Mass Spectrometry
  • 国際学会