生体臭気からの新規低分子バイオマーカーの探索と生体機構の解明

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本研究は、体臭および生体の代謝物から疾病に関連した新しい疾患マーカー(バイオマーカー)を探索し、さらにその生体内生成機構の解明に挑むものである。疾病と生体臭気との関連性を明確にするために、まず低分子生体臭気の定性・定量分析技術の確立を目指し、さらに疾病臭の解明のために培養ヒトがん細胞が培地中に放出する低分子臭気物質の分離・同定、疾病との関連性について研究を行うことを目的としている。疾患に高い相関性を示す低分子(以下、生体臭気)の細胞レベルでの分子情報を解明するために、平成24年度では子宮癌細胞(HeLa)などの疾患細胞の細胞培養中に発生する化学成分の調査を行い、癌細胞からの分子情報を抽出することに成功した。特に本研究の独創性は、生体臭気の濃縮や抽出をより効率的に行うための吸着ツールに焦点をあて、汎用性と熱伝導性の優れたアルミニウムの固体基板上に吸着薄膜層を形成した新しい吸着素子を開発した点にある。細胞培養中に吸着素子にトラップされた分子は、熱脱着GCMS(TD-GCMS)分析により詳細に同定され、正常および癌細胞からの低分子情報の違いを明らかにしている。また、得られた分子情報は、これまで報告された分子量の小さい揮発性有機化合物に限らず、分子量の大きい広範囲の低分子情報を含む。さらに、検出された代謝成分の統計処理により疾患に高い相関を示す分子だけを的確に抽出することで新しい疾患マーカーの発見への道を開いた。今後、生体試料との相関性を調べるとともに、疾患の有無の迅速・早期診断を目指した実用的研究への展開が期待できる。