白血病単一細胞分岐鎖アミノ酸代謝特性解析のためのマイクロ分離分析法の開発

白血病单细胞支链氨基酸代谢表征微分离分析方法的开发

• 批准号: 21H02613
• 负责人: 角田 誠
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02613/
• 关键词: アミノ酸; がん; クロマトグラフィー; 液体クロマトグラフィー

研究代表者らはこれまでに、分岐鎖アミノ酸の代謝変化が白血病の悪性化に直接寄与していることを明らかにした。白血病悪性化における分岐鎖アミノ酸代謝の全体像を明らかにするためには、単一細胞レベルでの解析が必須である。そこで、本研究において、白血病単一細胞アミノ酸定量のためのマイクロ分離分析法開発を目的とする。オンチップ液体クロマトグラフィーによる高性能分離と蛍光顕微鏡による高感度検出を組み合わせ、単一細胞アミノ酸の高精度定量を可能にする。単一細胞アミノ酸定量のためのマイクロ分離分析法開発に向けて、本年度は、以下の２つの要素技術について検討した。（１）単一細胞分析において、前処理操作における細胞内アミノ酸の希釈が課題である。そこで、通常の前処理操作により希釈された試料を大量にオンチップ液体クロマトグラフィーに注入できる濃縮方法について検討した。アミノ酸をオンチップ液体クロマトグラフィーに注入する際の溶媒として種々の溶液（緩衝液、酸、有機溶媒）について調べた。数種の溶液を用いた際、オンチップ液体クロマトグラフィー注入時の濃縮が観察された。（２）オンチップ液体クロマトグラフィー技術は現状、保持が弱く、分析対象化合物が限定されている。アミノ酸の分離分析においては、疎水性の高いアミノ酸しか保持させることができない。そこで、多孔性構造の作製条件の検討を行った。微細加工技術における条件が定まり、多孔性構造を有する液体クロマトグラフィーチップの作製が可能となった。

研究人员此前曾表明，分支链氨基酸的代谢变化直接导致白血病的恶性转化。单细胞水平的分析对于阐明白血病恶性肿瘤中分支链氨基酸代谢的整体情况至关重要。因此，在这项研究中，目的是开发一种微分析方法来确定白血病的单细胞氨基酸。通过片上液相色谱分离高性能分离，并通过荧光显微镜进行敏感检测，以允许对单细胞氨基酸进行高精度定量。为了准备开发单细胞氨基酸定量的微分离分析方法，今年检查了以下两种元素技术。 （1）在单细胞分析中，预处理过程中细胞内氨基酸的稀释是一个挑战。因此，研究了一种浓度方法，该方法允许将大量样品注入片上液体色谱中。当将氨基酸注入片上液相色谱中时，研究了各种溶液（缓冲液，酸，有机溶剂）。当使用几种溶液时，在片上液态色谱注射过程中观察到浓度。 （2）当前，片上液相色谱技术的保留率较弱，要分析的化合物数量有限。在氨基酸的分离和分析中，只能保留高度疏水氨基酸。因此，研究了制备多孔结构的条件。已经确定了微型制造技术的条件，使得可以用多孔结构制造液相色谱芯片。

项目成果

Fast analysis using pillar array columns: Quantification of branched-chain α-keto acids in human plasma samples

• DOI: 10.1016/j.jpba.2021.114019
• 发表时间: 2021-03-13
• 期刊: JOURNAL OF PHARMACEUTICAL AND BIOMEDICAL ANALYSIS
• 影响因子: 3.4
• 作者: Fujiwara, Takuya;Funatsu, Takashi;Tsunoda, Makoto
• 通讯作者: Tsunoda, Makoto