キラルメタボロミクスによる疾病バイオマーカーの探索

本年度は前年度のアルツハイマー病患者脳脊髄液におけるキラルメタボロミクスにより得られた、バイオマーカー候補の構造同定、及び液体クロマトグラフィー-三連四重極タンデム質量分析計による定量分析法の再構築を通じた性能評価について検討を行った。まず初めに抽出されたバイオマーカー候補の試薬誘導体に関して、精密質量、MS/MSフラグメント、保持時間の情報を精査し構造を同定することを目指した。結果、およそ半数のピークについて構造を一義的に決定できた。加えて以前の研究で開発したキラル抽出法を適用することで取得された、光学異性体可能性の情報も併せ、構造中の不斉炭素の有無を判定でき精密な同定が可能であることが明らかとなった。アルツハイマー病患者試料について、半数もの有意変動ピーク由来代謝物を決定された事は、前年度開発したキラルメタボロミクスの有用性を補強した。さらに、代謝物構造の決定を自動化するソフトウェアの開発にも成功した。ただしPCスペックに依存した解析速度の違いも観察されたため、汎用化していくためには速度を考慮したアルゴリズム・プログラムを構築する必要がある。構造決定された代謝物の内、バイオマーカーとして特に高い性能を示し、かつ過去の研究から精神疾患との関与が考えられているKynurenineの関連代謝物について標準品を用いた定量分析を実施した。前者では有意変動しているピークがD-Kynurenineであることを新たに見出した。さらに近年、再度注目されているD-アミノ酸酸化酵素が、活性変動している可能性も示唆された。またGlyceric acidという代謝物に関しても光学異性体分析法を構築し、検体群間で比較を行ったところ、L体において非常に高い有意差を検出した。本代謝物異性体について、対象疾患における分離分析事例は初であり、バイオマーカーとして有望だと考えられる。

本年度は前年度のアルツハイマー病患者脳脊髄液におけるキラルメタボロミクスにより得られた、バイオマーカー候補の構造同定、及び液体クロマトグラフィー-三連四重極タンデム質量分析計による定量分析法の再構築を通じた性能評価について検討を行った。まず初めに抽出されたバイオマーカー候補の試薬誘導体に関して、精密質量、MS/MSフラグメント、保持時間の情報を精査し構造を同定することを目指した。結果、およそ半数のピークについて構造を一義的に決定できた。加えて以前の研究で開発したキラル抽出法を適用することで取得された、光学異性体可能性の情報も併せ、構造中の不斉炭素の有無を判定でき精密な同定が可能であることが明らかとなった。アルツハイマー病患者試料について、半数もの有意変動ピーク由来代謝物を決定された事は、前年度開発したキラルメタボロミクスの有用性を補強した。さらに、代謝物構造の決定を自動化するソフトウェアの開発にも成功した。ただしPCスペックに依存した解析速度の違いも観察されたため、汎用化していくためには速度を考慮したアルゴリズム・プログラムを構築する必要がある。構造決定された代謝物の内、バイオマーカーとして特に高い性能を示し、かつ過去の研究から精神疾患との関与が考えられているKynurenineの関連代謝物について標準品を用いた定量分析を実施した。前者では有意変動しているピークがD-Kynurenineであることを新たに見出した。さらに近年、再度注目されているD-アミノ酸酸化酵素が、活性変動している可能性も示唆された。またGlyceric acidという代謝物に関しても光学異性体分析法を構築し、検体群間で比較を行ったところ、L体において非常に高い有意差を検出した。本代謝物異性体について、対象疾患における分離分析事例は初であり、バイオマーカーとして有望だと考えられる。