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新たな代謝バイオマーカー探索法を開発 | 理化学研究所
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図1 代謝バランスの破綻を検出する方法
植物なら光合成や土壌肥料、動物なら摂取栄養や運動が適度に保たれることで、生命は恒常性を維持でき、生体内の代謝物はある一定の範囲内で変動する。しかし、例えばヒトなら、
栄養過多や運動不足で一部の代謝物が量的に変化し、正常な範囲を超えていく。メタボノミクス技術は、このような代謝バイオマーカーの発見に有効な技術。発症時だけでなく、発症する前に
変化する代謝バイオマーカーを見つけることができれば、これを発症前診断マーカーとして用い、発症を予測し、予防することも可能になる。
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図2 クラスター支援MCR-ALSＭ法の原理
コンポーネント数を変化させて繰り返しMCR-ALS計算を行う。その結果、多数のコンポーネントが得られる。再現性の高いコンポーネントを選ぶためコンポーネントデータをクラスター化する。
大きなクラスター（図中のクラスターA、B、C）は、信頼性があるコンポーネントを示し、これらのコンポーネントから代謝物群の濃度情報、波形情報をとりだします。一方で、小さいクラスターや、
クラスターを形成しないコンポーネントは信頼性がないとして、解析から除外する。
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図3 尿中タウリン、尿中トリメチルアミンーNオキシドの変化
尿中タウリンは、高脂肪食、加齢で低下することが知られている。新しい方法ではタウリンを示す3.43および3.26ppmのシグナルを持つコンポーネントが得られた（図上）。濃度情報では、高脂肪食、
加齢で低下していて、これまでの知見と矛盾しない結果となった。しかし、同様のコンポーネントは従来法では見られなかった。トリメチルアミンーＮオキシドに対応する3.30ppmを示すコンポーネントは
従来法、新しい方法の両方で見られた（図下）。高脂肪食を与えたメスで高値だったが、B6系統のマウスは高値になっていなかった。新しい方法では、さらにもう1つのコンポーネントが見られた。
B6系統のメスで、トリメチルアミンーNオキシドのシグナルがわずかに変化したために、別のコンポーネントとして現れたと考えられる。従来法では、このコンポーネントが現れなかった。