2025/08/28 更新

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ナカタニ　コウタ
中谷　航太
NAKATANI Kota
所属
教育研究院 医歯学系 医学系列 助教
医歯学総合研究科 分子細胞医学専攻 遺伝子制御 助教
職名
助教
外部リンク

研究キーワード

  • リピドミクス

  • メタボロミクス

  • ステロイドミクス

  • クロマトグラフィー質量分析

研究分野

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / バイオ機能応用、バイオプロセス工学  / メタボロミクス

経歴（researchmap）

  • 新潟大学   医歯学系 (医学部研究推進センター)   助教

    2025年4月 - 現在

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  • 九州大学   生体防御医学研究所   助教

    2023年4月 - 2025年3月

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  • 九州大学   生体防御医学研究所   学術研究員

    2020年3月 - 2023年3月

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    国名：日本国

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経歴

  • 新潟大学   医歯学総合研究科 分子細胞医学専攻 遺伝子制御   助教

    2025年4月 - 現在

  • 新潟大学   教育研究院 医歯学系 医学系列   助教

    2025年4月 - 現在

学歴

  • 九州大学   大学院システム生命科学府   生命医科学 (博士 工学)

    2017年4月 - 2020年3月

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    国名： 日本国

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  • 大阪大学   大学院工学研究科   生命先端工学 (修士 工学)

    2015年4月 - 2017年3月

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    国名： 日本国

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  • 大阪大学   工学部   応用自然科学科 (学士 工学)

    2011年4月 - 2015年3月

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    国名： 日本国

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所属学協会

  • 日本分子細胞生物学会

    2025年7月 - 現在

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  • 日本生物工学会

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  • 日本プロテオーム学会

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  • American Society for Mass Spectrometry

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  • 日本質量分析学会

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委員歴

  • 日本質量分析学会 MSSJ若手会   委員  

    2025年4月 - 現在   

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    団体区分：学協会

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  • 日本生物工学会 脂質未来開拓研究部会   委員  

    2025年4月 - 現在   

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    団体区分：学協会

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  • 日本質量分析学会 MSSJ若手会   代表 (発起人)  

    2023年4月 - 2025年3月   

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    団体区分：学協会

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  • 日本生物工学会 脂質駆動学術産業創生研究部会   委員  

    2022年 - 2025年3月   

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    団体区分：学協会

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論文

  • Characterizing lipoprotein profiles in coronary atherosclerosis development through quantitative lipidomics and proteomics approaches

    Hiroaki Takeda, Yoshihiro Izumi, Yui Koike, Tomonari Koike, Kohta Nakatani, Kosuke Hata, Masaki Matsumoto, Masashi Shiomi, Takeshi Bamba

    2025年3月

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  • Multiomics analysis unveils the cellular ecosystem with clinical relevance in aldosterone-producing adenomas with KCNJ5 mutations

    Maki Yokomoto-Umakoshi, Masamichi Fujita, Hironobu Umakoshi, Tatsuki Ogasawara, Norifusa Iwahashi, Kohta Nakatani, Hiroki Kaneko, Tazuru Fukumoto, Hiroshi Nakao, Shojiro Haji, Namiko Kawamura, Shuichi Shimma, Masahide Seki, Yutaka Suzuki, Yoshihiro Izumi, Yoshinao Oda, Masatoshi Eto, Seishi Ogawa, Takeshi Bamba, Yoshihiro Ogawa

    Proceedings of the National Academy of Sciences   2025年3月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1073/pnas.2421489122

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  • Defects in the H3t Gene Cause an Increase in Leydig Cells With Impaired Spermatogenesis in Mice. 国際誌

    Qianmei Wu, Miho Ito, Takeru Fujii, Kaori Tanaka, Kohta Nakatani, Yoshihiro Izumi, Takeshi Bamba, Takashi Baba, Kazumitsu Maehara, Kosuke Tomimatsu, Tatsuya Takemoto, Yasuyuki Ohkawa, Akihito Harada

    Genes to cells : devoted to molecular & cellular mechanisms   30 ( 1 )   e13182   2024年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Abnormalities in spermatogenesis, a fundamental component of male reproductive function, can cause male infertility. Somatic cells constituting the testis microenvironment are essential for controlling normal spermatogenesis. Although testicular somatic cells are thought to sense and respond to germ cells to ensure proper spermatogenesis, the details of this signaling mechanism are unknown. Here, we investigated somatic cell dynamics in testicular tissue lacking spermatogenesis using the mice with deletion of the testis-specific histone H3 variant gene H3t. Testicular tissue sections of H3tΔ/Δ mice exhibited an increased interstitial area compared with those of wild-type mice, which was primarily attributed to an increase in Leydig cell numbers. Furthermore, this increase in Leydig cells led to increased testosterone synthesis, which occurred alongside cellular senescence-associated β-galactosidase activity. These findings suggest that Leydig cells monitor the progress of spermatogenesis and possess a mechanism to promote functional germ cell formation.

    DOI： 10.1111/gtc.13182

    PubMed

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  • Delta-6 desaturase FADS2 is a tumor-promoting factor in cholangiocarcinoma. 査読 国際誌

    Kohsei Hasegawa#, Haruna Fujimori#*, Kohta Nakatani, Masatomo Takahashi, Yoshihiro Izumi, Takeshi Bamba, Mao Nakamura-Shima, Rie Shibuya-Takahashi, Mai Mochizuki, Yuta Wakui, Makoto Abue, Wataru Iwai, Daisuke Fukushi, Kennichi Satoh, Kazunori Yamaguchi, Norihisa Shindo, Jun Yasuda, Naoki Asano, Takayuki Imai, Yukinori Asada, Yukio Katori, Keiichi Tamai.

    Cancer Science   115 ( 10 )   3346 - 3357   2024年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1111/cas.16306

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  • Plasma Steroid Profiling Between Patients With and Without Diabetes Mellitus in Nonfunctioning Adrenal Incidentalomas. 国際誌

    Yui Nakano, Maki Yokomoto-Umakoshi, Kohta Nakatani, Hironobu Umakoshi, Hiroshi Nakao, Masamichi Fujita, Hiroki Kaneko, Norifusa Iwahashi, Tatsuki Ogasawara, Tazuru Fukumoto, Yayoi Matsuda, Ryuichi Sakamoto, Yoshihiro Izumi, Takeshi Bamba, Yoshihiro Ogawa

    Journal of the Endocrine Society   8 ( 9 )   bvae140   2024年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    CONTEXT: Adrenal incidentalomas, including nonfunctioning adrenal incidentalomas (NFAI), are associated with a high prevalence of diabetes mellitus (DM). While NFAI is diagnosed by exclusion when no hormone excess exists, subtle cortisol secretion may exist and contribute to DM development. However, it alone cannot explain the increased risk, and whether other steroid metabolites are involved remains unclear. PURPOSE: To investigate steroid metabolites associated with DM in patients with NFAI using plasma steroid profiles. METHODS: Using liquid chromatography-tandem mass spectrometry, 22 plasma steroid metabolites were measured in 68 patients with NFAI (31 men and 37 women). Data were adjusted for age before normalization. RESULTS: Discriminant analysis showed that plasma steroid profiles discriminated between patients with and without DM in men (n = 10 and = 21, respectively) but not women: 11β-hydroxytestosterone, an adrenal-derived 11-oxygenated androgen, contributed most to this discrimination and was higher in patients with DM than in those without DM (false discovery rate = .002). 11β-hydroxytestosterone was correlated positively with fasting plasma glucose (r = .507) and hemoglobin A1c (HbA1c) (r = .553) but negatively with homeostatic model assessment of β-cell function (HOMA2-B) (r = -.410). These correlations remained significant after adjusting for confounders, including serum cortisol after the 1-mg dexamethasone suppression test. Bayesian kernel machine regression analysis verified the association of 11β-hydroxytestosterone with HbA1c and HOMA2-B in men. MAIN CONCLUSION: Plasma steroid profiles differed between those with and without DM in men with NFAI. 11β-hydroxytestosterone was associated with hyperglycemia and indicators related to pancreatic β-cell dysfunction, independently of cortisol.

    DOI： 10.1210/jendso/bvae140

    PubMed

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  • Single-cell and spatial transcriptomics analysis of human adrenal aging. 国際誌

    Norifusa Iwahashi, Hironobu Umakoshi, Masamichi Fujita, Tazuru Fukumoto, Tatsuki Ogasawara, Maki Yokomoto-Umakoshi, Hiroki Kaneko, Hiroshi Nakao, Namiko Kawamura, Naohiro Uchida, Yayoi Matsuda, Ryuichi Sakamoto, Masahide Seki, Yutaka Suzuki, Kohta Nakatani, Yoshihiro Izumi, Takeshi Bamba, Yoshinao Oda, Yoshihiro Ogawa

    Molecular metabolism   101954 - 101954   2024年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    OBJECTIVE: The human adrenal cortex comprises three functionally and structurally distinct layers that produce layer-specific steroid hormones. With aging, the human adrenal cortex undergoes functional and structural alteration or "adrenal aging", leading to the unbalanced production of steroid hormones. Given the marked species differences in adrenal biology, the underlying mechanisms of human adrenal aging have not been sufficiently studied. This study was designed to elucidate the mechanisms linking the functional and structural alterations of the human adrenal cortex. METHODS: We conducted single-cell RNA sequencing and spatial transcriptomics analysis of the aged human adrenal cortex. RESULTS: The data of this study suggest that the layer-specific alterations of multiple signaling pathways underlie the abnormal layered structure and layer-specific changes in steroidogenic cells. We also highlighted that macrophages mediate age-related adrenocortical cell inflammation and senescence. CONCLUSIONS: This study is the first detailed analysis of the aged human adrenal cortex at single-cell resolution and helps to elucidate the mechanism of human adrenal aging, thereby leading to a better understanding of the pathophysiology of age-related disorders associated with adrenal aging.

    DOI： 10.1016/j.molmet.2024.101954

    PubMed

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  • Predicting Retention Time in Unified-Hydrophilic-Interaction/Anion-Exchange Liquid Chromatography High-Resolution Tandem Mass Spectrometry (Unified-HILIC/AEX/HRMS/MS) for Comprehensive Structural Annotation of Polar Metabolome 査読 国際誌

    Taihei Torigoe, Masatomo Takahashi, Omidreza Heravizadeh, Kazuki Ikeda, Kohta Nakatani, Takeshi Bamba, Yoshihiro Izumi

    Analytical Chemistry   2024年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    The accuracy of the structural annotation of unidentified peaks obtained in metabolomic analysis using liquid chromatography/tandem mass spectrometry (LC/MS/MS) can be enhanced using retention time (RT) information as well as precursor and product ions. Unified-hydrophilic-interaction/anion-exchange liquid chromatography high-resolution tandem mass spectrometry (unified-HILIC/AEX/HRMS/MS) has been recently developed as an innovative method ideal for nontargeted polar metabolomics. However, the RT prediction for unified-HILIC/AEX has not been developed because of the complex separation mechanism characterized by the continuous transition of the separation modes from HILIC to AEX. In this study, we propose an RT prediction model of unified-HILIC/AEX/HRMS/MS, which enables the comprehensive structural annotation of polar metabolites. With training data for 203 polar metabolites, we ranked the feature importance using a random forest among 12,420 molecular descriptors (MDs) and constructed an RT prediction model with 26 selected MDs. The accuracy of the RT model was evaluated using test data for 51 polar metabolites, and 86.3% of the ΔRTs (difference between measured and predicted RTs) were within ±1.50 min, with a mean absolute error of 0.80 min, indicating high RT prediction accuracy. Nontargeted metabolomic data from the NIST SRM 1950–Metabolites in frozen human plasma were analyzed using the developed RT model and in silico MS/MS prediction, resulting in a successful structural estimation of 216 polar metabolites, in addition to the 62 identified based on standards. The proposed model can help accelerate the structural annotation of unknown hydrophilic metabolites, which is a key issue in metabolomic research.

    DOI： 10.1021/acs.analchem.3c04618

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  • SGLT2阻害薬はAICARP/AMPK経路の活性化により糖尿病マウスの遅筋機能を改善させる

    中村 慎太郎, 宮地 康高, 横溝 久, 大塚 裕子, 新城 明仁, 和泉 自泰, 高橋 政友, 中谷 航太, 坂本 竜一, 馬場 健史, 小川 佳宏

    日本内分泌学会雑誌   99 ( 4 )   1132 - 1132   2024年1月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(一社)日本内分泌学会  

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  • Wide-scope targeted analysis of bioactive lipids in human plasma by LC/MS/MS

    Kohta Nakatani, Yoshihiro Izumi, Hironobu Umakoshi, Maki Yokomoto-Umakoshi, Tomoko Nakaji, Hiroki Kaneko, Hiroshi Nakao, Yoshihiro Ogawa, Kazutaka Ikeda, Takeshi Bamba

    Journal of Lipid Research   100492 - 100492   2023年12月

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    担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier BV  

    DOI： 10.1016/j.jlr.2023.100492

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  • Improved endurance capacity of diabetic mice during SGLT2 inhibition: Role of AICARP, an AMPK activator in the soleus. 国際誌

    Shintaro Nakamura, Yasutaka Miyachi, Akihito Shinjo, Hisashi Yokomizo, Masatomo Takahashi, Kohta Nakatani, Yoshihiro Izumi, Hiroko Otsuka, Naoichi Sato, Ryuichi Sakamoto, Takashi Miyazawa, Takeshi Bamba, Yoshihiro Ogawa

    Journal of cachexia, sarcopenia and muscle   2023年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    BACKGROUND: Diabetes is associated with an increased risk of deleterious changes in muscle mass and function or sarcopenia, leading to physical inactivity and worsening glycaemic control. Given the negative energy balance during sodium-glucose cotransporter-2 (SGLT2) inhibition, whether SGLT2 inhibitors affect skeletal muscle mass and function is a matter of concern. However, how SGLT2 inhibition affects the skeletal muscle function in patients with diabetes remains insufficiently explored. We aimed to explore the effects of canagliflozin (CANA), an SGLT2 inhibitor, on skeletal muscles in genetically diabetic db/db mice focusing on the differential responses of oxidative and glycolytic muscles. METHODS: Db/db mice were treated with CANA for 4 weeks. We measured running distance and handgrip strength to assess skeletal muscle function during CANA treatment. At the end of the experiment, we performed a targeted metabolome analysis of the skeletal muscles. RESULTS: CANA treatment improved the reduced endurance capacity, as revealed by running distance in db/db mice (414.9 ± 52.8 vs. 88.7 ± 22.7 m, P < 0.05). Targeted metabolome analysis revealed that 5-aminoimidazole-4-carboxamide-1-β-D-ribofuranosyl 5'-monophosphate (AICARP), a naturally occurring AMP-activated protein kinase (AMPK) activator, increased in the oxidative soleus muscle (P < 0.05), but not in the glycolytic extensor digitorum longus muscle (P = 0.4376), with increased levels of AMPK phosphorylation (P < 0.01). CONCLUSIONS: This study highlights the potential role of the AICARP/AMPK pathway in oxidative rather than glycolytic skeletal muscles during SGLT2 inhibition, providing novel insights into the mechanism by which SGLT2 inhibitors improve endurance capacity in patients with type 2 diabetes.

    DOI： 10.1002/jcsm.13350

    PubMed

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  • Lipidome and metabolome analyses reveal metabolic alterations associated with MCF-7 apoptosis upon 4-hydroxytamoxifen treatment

    Kazuki Nishimoto, Nobuyuki Okahashi, Masaharu Maruyama, Yoshihiro Izumi, Kohta Nakatani, Yuki Ito, Junko Iida, Takeshi Bamba, Fumio Matsuda

    Scientific Reports   13 ( 1 )   2023年10月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    4-hydroxytamoxifen (OHT) is an anti-cancer drug that induces apoptosis in breast cancer cells. Although changes in lipid levels and mitochondrial respiration have been observed in OHT-treated cells, the overall mechanisms underlying these metabolic alterations are poorly understood. In this study, time-series metabolomics and lipidomics were used to analyze the changes in metabolic profiles induced by OHT treatment in the MCF-7 human breast cancer cell line. Lipidomic and metabolomic analyses revealed increases in ceramide, diacylglycerol and triacylglycerol, and decreases in citrate, respectively. Gene expression analyses revealed increased expression of ATP-dependent citrate lyase (ACLY) and subsequent fatty acid biosynthetic enzymes, suggesting that OHT-treated MCF-7 cells activate citrate-to-lipid metabolism. The significance of the observed metabolic changes was evaluated by co-treating MCF-7 cells with OHT and ACLY or a diacylglycerol O-acyltransferase 1 (DGAT1) inhibitor. Co-treatment ameliorated cell death and reduced mitochondrial membrane potential compared to that in OHT treatment alone. The inhibition of cell death by co-treatment with an ACLY inhibitor has been observed in other breast cancer cell lines. These results suggest that citrate-to-lipid metabolism is critical for OHT-induced cell death in breast cancer cell lines.

    DOI： 10.1038/s41598-023-45764-2

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    その他リンク： https://www.nature.com/articles/s41598-023-45764-2

  • 原発性アルドステロン症におけるコルチゾール産生と椎体骨折

    藤田 政道, 馬越 真希, 馬越 洋宜, 緒方 大聖, 中谷 航太, 中尾 裕, 福元 多鶴, 兼子 大輝, 岩橋 徳英, 小笠原 辰樹, 新間 秀一, 和泉 自泰, 小川 誠司, 馬場 健史, 小川 佳宏

    日本内分泌学会雑誌   99 ( 2 )   568 - 568   2023年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(一社)日本内分泌学会  

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  • Autonomous cortisol secretionにおける骨強度の規定因子の検討

    中尾 裕, 馬越 真希, 中谷 航太, 馬越 洋宜, 緒方 大聖, 福元 多鶴, 兼子 大輝, 岩橋 徳英, 藤田 政道, 小笠原 辰樹, 松田 やよい, 坂本 竜一, 和泉 自泰, 馬場 健史, 小川 佳宏

    日本内分泌学会雑誌   99 ( 2 )   566 - 566   2023年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(一社)日本内分泌学会  

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  • SGLT2阻害薬はAICARP/AMPK経路の活性化により糖尿病マウスの遅筋機能を改善させる

    中村 慎太郎, 宮地 康高, 横溝 久, 大塚 裕子, 和泉 自泰, 高橋 政友, 中谷 航太, 坂本 竜一, 馬場 健史, 小川 佳宏

    日本筋学会学術集会・筋ジストロフィー医療研究会合同学術集会プログラム・抄録集   9回・10回   108 - 108   2023年8月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本筋学会・筋ジストロフィー医療研究会  

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  • Adrenal steroid metabolites and bone status in patients with adrenal incidentalomas and hypercortisolism 査読

    Hiroshi Nakao, Maki Yokomoto-Umakoshi, Kohta Nakatani, Hironobu Umakoshi, Masatoshi Ogata, Tazuru Fukumoto, Hiroki Kaneko, Norifusa Iwahashi, Masamichi Fujita, Tatsuki Ogasawara, Yayoi Matsuda, Ryuichi Sakamoto, Yoshihiro Izumi, Takeshi Bamba, Yoshihiro Ogawa

    eBioMedicine   104733 - 104733   2023年8月

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    担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier BV  

    DOI： 10.1016/j.ebiom.2023.104733

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  • cAMP/PKA経路の活性化変異を有するコルチゾール産生副腎腺腫の表現型解析

    藤田 政道, 馬越 真希, 馬越 洋宜, 中谷 航太, 小笠原 辰樹, 福元 多鶴, 勝原 俊亮, 緒方 大聖, 岩橋 徳英, 兼子 大輝, 中尾 裕, 松田 やよい, 坂本 竜一, 宮澤 崇, 和泉 自泰, 小川 誠司, 馬場 健史, 小川 佳宏

    日本内分泌学会雑誌   99 ( 1 )   300 - 300   2023年5月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(一社)日本内分泌学会  

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  • Understanding the mechanism of CO2-Assisted electrospray ionization for parameter optimization in supercritical fluid chromatography mass spectrometry 査読

    Yuka Fujito, Yoshihiro Izumi, Kohta Nakatani, Masatomo Takahashi, Yoshihiro Hayakawa, Mitsuo Takayama, Takeshi Bamba

    Analytica Chimica Acta   2023年3月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.aca.2023.340863

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  • Attempts to Detect Lipid Metabolites from a Single Cell Using Proton-Transfer-Reaction Mass Spectrometry Coupled with Micro-Scale Supercritical Fluid Extraction: A Preliminary Study 査読

    Toshinobu Hondo, Chihiro Ota, Kohta Nakatani, Yumi Miyake, Hiroshi Furutani, Takeshi Bamba, Michisato Toyoda

    Mass Spectrometry   11 ( 1 )   A0112 - A0112   2022年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Mass Spectrometry Society of Japan  

    DOI： 10.5702/massspectrometry.a0112

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  • Unified-Hydrophilic-Interaction/Anion-Exchange Liquid Chromatography Mass Spectrometry (Unified-HILIC/AEX/MS): A Single-Run Method for Comprehensive and Simultaneous Analysis of Polar Metabolome 査読

    Kohta Nakatani, Yoshihiro Izumi, Masatomo Takahashi, Takeshi Bamba

    Analytical Chemistry   94 ( 48 )   16877 - 16886   2022年12月

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    担当区分：筆頭著者   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)  

    DOI： 10.1021/acs.analchem.2c03986

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  • PDZD8-deficient mice accumulate cholesteryl esters in the brain as a result of impaired lipophagy 査読

    Keiko Morita, Mariko Wada, Kohta Nakatani, Yuki Matsumoto, Nahoki Hayashi, Ikuko Yamahata, Kotone Mitsunari, Nagi Mukae, Masatomo Takahashi, Yoshihiro Izumi, Takeshi Bamba, Michiko Shirane

    iScience   25 ( 12 )   105612 - 105612   2022年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier {BV}  

    DOI： 10.1016/j.isci.2022.105612

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  • An Analytical System for Single-Cell Metabolomics of Typical Mammalian Cells Based on Highly Sensitive Nano-Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry 査読

    Kohta Nakatani, Yoshihiro Izumi, Kosuke Hata, Takeshi Bamba

    Mass Spectrometry   9 ( 1 )   A0080 - A0080   2020年3月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：The Mass Spectrometry Society of Japan  

    DOI： 10.5702/massspectrometry.a0080

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書籍等出版物

  • メタボロミクス実践ガイド 親水性代謝物のターゲットメタボローム分析

    中谷航太, 和泉自泰, 馬場健史（ 担当： 共著）

    2021年4月 

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    記述言語：日本語

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MISC

  • 若手の学会との向き合い方を考えて 査読

    中谷航太

    2023年12月

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    記述言語：日本語  

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  • MSSJ 若手会設立の経緯と今後の活動について 査読

    中谷航太

    2023年12月

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    記述言語：日本語  

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  • リピドミクス前処理の近年の動向 査読

    中谷 航太

    2023年9月

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    記述言語：日本語  

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  • LC-MS/MSを用いたがん細胞の主要メタボローム絶対定量系構築と代謝解析への応用

    金光祥臣, 小林大樹, 中谷航太, 和泉自泰, 馬場健史, 松本雅記

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)   46th   2023年

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  • LC/HRMS/MSとin silicoエピメタボライトデータベース(IEMDB)に基づく未知の親水性代謝物の包括的構造推定

    鳥越大平, 高橋政友, 中尾素直, 相馬悠希, 相馬悠希, 池田和輝, 中谷航太, 馬場健史, 馬場健史, 和泉自泰, 和泉自泰

    Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan   70 ( 4 )   2022年

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  • ウィズコロナ時代の生物工学若手研究者の集い~ 夏のオンラインセミナー 2021 顛末記~

    石川聖人, 油屋駿介, 岡大椰, 高野力, 中谷航太, 杉山亜矢斗

    2021年10月

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    記述言語：日本語  

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  • ナノ液体クロマトグラフィー質量分析を基盤としたシングルセル分子フェノタイプ解析

    和泉 自泰, 中谷 航太, 秦 康祐, 原 健士, 松本 雅記, 馬場 健史

    J. Mass. Spectrom. Soc. Jpn.,   68 ( 2 )   44 - 48   2020年4月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：J. Mass. Spectrom. Soc. Jpn.  

    DOI： 10.5702/massspec.S20-09

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  • メタボローム解析の現状と新規分析技術の開発 査読

    中谷 航太, 和泉 自泰, 福崎 英一郎, 馬場健史

    2016年8月

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    記述言語：日本語  

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講演・口頭発表等

  • 高感度nano-uHILIC/AEX/MS/MSによる少数細胞集団試料のメタボローム分析

    中谷 航太, 和泉 自泰, 秦 康祐, 高橋 政友, 内田 穣, 石井 優, 馬場 健史

    第69回 質量分析総合討論会  2021年5月 

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    開催年月日： 2021年5月

    記述言語：日本語  

    開催地：オンライン   国名：日本国  

    生体中には，血中循環腫瘍細胞や始原生殖細胞あるいは特定の刺激に応答した免疫細胞のように，希少ではあるが重要な機能を持った細胞集団が存在している．生命システムをより正確に理解するためには、このような少数派の細胞機能を明らかにすることが重要である．次世代シーケンサーはシングルセルの解像度でゲノム・トランスクリプトーム解析を可能にした．一方で，メタボローム解析については，増幅操作なしでの高感度な測定が必要であること，単一分析で物性範囲の広い代謝物を測定する必要があることから，少数細胞試料からの分析は未だ困難である．これまでに我々は1-3級アミンと4級アンモニウム基を固定相にもつアミノポリマーカラム (GL-HilicAex, 昭和電工マテリアルズテクノサービス社) を開発した．さらに，当該固定相を用いることで，幅広い物性の極性化合物を単一分析により測定することが可能なユニファイド親水性相互作用/陰イオン交換クロマトグラフィー質量分析 (uHILIC/AEX/MS/MS) という新しい分離分析法の開発に成功した．しかしながら，当該手法は内径2.1 mmのカラムを使用した汎用法であり，少数細胞試料の分析に応用するためには高感度化が課題であった．そこで本研究では，ナノ液体クロマトグラフィータンデム質量分析 (nano-LC/MS/MS) による高感度化により100細胞以下の微量試料からのメタボローム分析方法を開発することを目的とした． Nano-LC/MSでは，カラム内径のダウンサイジングに伴うカラム内で物質濃度の上昇，エレクトロスプレーイオン化 (ESI) 部でのスプレー微細化によるイオン化効率の向上，ESIニードルをオリフィスへ近づけることによるイオン導入効率の向上により高感度化が期待できる．内径100 µmのフューズドシリカキャピラリーにGL-HilicAex粒子を充填した石橋カラムを作製した．各種分析条件を最適化し，当該カラムを用いたnano-uHILIC/AEX/MS/MSを開発した．代表的な重要代謝物41種についての感度を汎用法と比較すると，開発したnano-uHILIC/AEX/MS/MSでは平均で約40倍の感度向上が確認され，フェムトモル以下での検出が可能であった．続いて，四重極-オービトラップ質量分析によるスキャンと並列反応モニタリング (PRM) の同時測定モードを使用して，少数細胞からのメタボローム分析を実施した．FACSにより回収した希少免疫細胞集団 (2群，6~50細胞×13セット) のメタボローム分析の結果，PRMによるターゲット分析では安定同位体希釈法により16種の代謝物の定量分析に成功し，ノンターゲット分析では操作コントロールによるバックノイズ除去後に2群のサンプルからそれぞれ373個のcompound featuresを検出することに成功した．以上の結果から，本手法は微量な試料からのメタボローム解析において有効なツールであると考えられる．今後，本手法は大量にサンプルを集めることが難しい様々な微量生体試料のメタボローム解析への応用が期待される．

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  • Single-run comprehensive hydrophilic metabolome analysis by unified hydrophilic-interaction/anion-exchange liquid chromatography mass spectrometry 国際会議

    Kohta Nakatani, Yoshihiro Izumi, Masatomo Takahashi, Keita Sakurai, Michio Butsugan, Takeshi Bamba

    8th ASIA-OCEANIA MASS SPECTROMETRY COMFERENCE 2020  2020年1月 

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    開催年月日： 2020年1月

    記述言語：英語  

    開催地：Macau   国名：日本国  

    Introduction: 400 characters Hydrophilic metabolome in biological samples is a complex mixture of metabolites with diverse chemical properties. At present, there is no analytical method that can analyze complex hydrophilic metabolome by a single-run analysis. Here, we report a "unified hydrophilic-interaction/anion-exchange liquid chromatography mass spectrometry" method for single-run hydrophilic metabolome analysis. (392 characters)  Method: 400 characters An LC/MS system comprised of a Nexera X2 UHPLC system with wide pH tolerance coupled to an LCMS-8060 triple quadrupole mass spectrometer (TQMS) (Shimadzu Co., Ltd., Kyoto, Japan). GL-HilicAex column (Hitachi Chemical Techno Service Co., Ltd., Ibaraki, Japan) was used for LC separation. The optimal mobile phase was the gradient of acetonitrile (A) and 40 mM ammonium bicarbonate (pH 9.8). (390 characters)  Results: 900 characters The unified hydrophilic-interaction/anion-exchange liquid chromatography tandem mass spectrometry (unified HILIC/AEX/MS/MS) method is composed of two separation phases: HILIC dominant phase (t = 0-12.8 min) and AEX dominant phase (t = 12.8-26.5 min). Cationic, uncharged, and zwitterionic metabolites are eluted under HILIC dominant phase, and then anionic metabolites are eluted under AEX dominant phase, which allows simultaneous analysis of hydrophilic metabolome by a single-run analysis. We comparatively evaluated the chromatographic performance of the unified HILIC/AEX method to those of conventional methods, which resulted in the demonstration of the best performance of the developed method. In addition, we applied the method to both targeted and non-targeted metabolomics of HeLa cells and the feasibility for metabolomics was demonstrated. (860 characters)  Novel Aspect: 150 characters Unified HILIC and AEX chromatographic separation combined with MS improved coverage of metabolome analysis by single-run. (121 characters)

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  • Development of an analytical system for single-cell metabolomics based on high-sensitive nano-LC/MS/MS 国際会議

    Kohta Nakatani, Yoshihiro Izumi, Kousuke Hata, Takeshi Hara, Takeshi Bamba

    The 28th Hot Spring Harbor International Symposium 2018  2018年10月 

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    開催年月日： 2018年10月

    記述言語：英語  

    開催地：福岡県福岡市   国名：日本国  

    A cell is the structural, functional, and biological minimum unit of all living organisms. Conventional metabolome analysis requires large amount of samples such as 10–15 mg of tissue or 105–106 cells due to the limitations on sensitivity of the analytical system and other techniques including cell sampling and sample pretreatment processes. However, it has been reported that minority cells occasionally have important functions. For example, cancer stem cells have tumorigenicity or chemotherapy resistance. Therefore, information garnered from the analysis of a specific tissue or a single-cell is expected to advance knowledge of the physiological heterogeneity. The aim of this study is to develop a single-cell metabolome analytical system by a combination of single-cell sample preparation technique and highly sensitive nano-liquid chromatography triple quadrupole mass spectrometry with multiple reaction monitoring (nano-LC/MS/MS). Since the LC/MS is a concentration-sensitive devise, the resultant signal mainly depends on the concentration of the analyte in the carrier flow. Theoretically, the sensitivity of LC/MS can be increased by lowering the flow rate obtained with narrow diameter LC column (i.e., nano-LC/MS). Prior to the development of the highly sensitive nano-LC/MS/MS method, we evaluated column packing materials with good retention and separation of hydrophilic metabolites. Among screened columns, LC with a silica-based pentafluorophenylpropyl column or a polymer-based amino column achieved good retention of hydrophilic metabolites, including amino acids, organic acids, nucleic acids, etc. We then fabricated nano-LC columns by packing the selected particles into 0.1 mm inner diameter (i.d.) fused silica capillary tubes. The sensitivity of our developed nano-LC/MS/MS system was about 100-fold higher than that of the conventional LC/MS/MS with 2.1 mm i.d. column, and the limits of detections of most hydrophilic metabolites were sub-fmol range. We also developed living single-cell sampling system consisting a fluorescence microscope, a micromanipulator, and a nano-syringe pump. By a combination of single-cell sampling, pretreatment techniques with reduced sample loss, and highly-sensitive nano-LC/MS/MS, we successfully detected relatively abundant hydrophilic metabolites from single HeLa cells. The developed analytical system is a new tool for single-cell metabolome analysis and thus will facilitate future research in tumor heterogeneity.

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  • 高感度nano-LC/MS/MSを基盤とした1細胞メタボローム分析システムの開発

    中谷 航太, 和泉 自泰, 秦 康祐, 馬場 健史

    2018年5月 

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    開催年月日： 2018年5月

    記述言語：日本語  

    開催地：大阪   国名：日本国  

    高等動物個体は機能的集合体である消化器系・循環系・排出系等の器官系を体内に備え，各器官系は一定の生理機能を持つ器官から，器官は同一形態を持つ組織から，組織は生命の最小単位である細胞から構成されている．通常のメタボローム分析においては，分析系の感度やその他の技術的限界から，組織 (10–15 mg) や複数細胞 (105–106個) などの集団サンプルを対象としてサンプル調製および測定が実施されてきた．しかしながら，例えば，がん組織においては一部のがん幹細胞が，抗がん剤耐性，自己増殖能，多分化能を有するといったように，重要な機能を有する少数細胞の存在が報告されている．1細胞単位で細胞内分子の網羅的観測が可能となれば，こうした疾患の発症機構の解明や生命システムの動作原理の理解に貢献できることが期待される．一方，1細胞メタボローム解析についてはこれまでいくつかのグループによって検討されてきたが，実質的にはアフリカツメガエルの初期発生胚細胞 (直径~250 m，4 nL) のような比較的大きい細胞を用いた研究に限られている．そこで本研究では，動物細胞 (直径~20 m，2 pL) を測定試料として，ナノ液体クロマトグラフィータンデム質量分析 (nano-LC/MS/MS) を基盤とした代謝物の高感度計測技術および試料調製・試料導入技術を連携・連動させるシステムを構築し，最終的に，細胞分離からnano-LC/MS/MSへの導入までを一体化した1細胞メタボローム分析システムを開発することを目的とした． Nano-LC/MSは，①カラム内径のダウンサイジングに伴う移動相での物質希釈率の低減とカラム内での物質濃度上昇，②エレクトロスプレーイオン化 (ESI) 部でのスプレー微細化によるイオン化効率の向上，③ESIニードルをオリフィスへ接近させることによるイオン導入効率の向上，によって高感度化が達成される．はじめに，nano-LCカラム (内径0.1 mm) に充填する固定相修飾粒子を選定するために，10種類の汎用セミミクロカラム (内径2.1 mm) を用いて，アミノ酸，アミン，核酸塩基，ヌクレオシド，ヌクレオチド，有機酸といった45種の高極性親水性代謝物の保持・分離挙動を指標に評価した．その結果，pentafluorophenylpropyl (PFPP) 固定相を有するカラム充填粒子の性能が良いことが示された．次に，選定されたPFPP充填粒子を内径0.1 mmのフューズドシリカキャピラリーに充填し，nano-LCカラムを自作することで，カラム内径のダウンサイジングによるLC/MS/MS分析系の高感度化を検証した．その結果，内径2.1 mmのセミミクロカラムを用いた汎用LC/MS/MS分析系と比べて，約100倍の感度向上を達成し，多くの代謝物をsub-fmolの感度で検出可能であることが分かった．続いて，試料調製を微小空間内で実施するために，倒立型蛍光顕微鏡に低流量で溶液を吐出・吸引可能なナノシリンジポンプを搭載したナノピペットデバイスを試作した．本装置を用いて1細胞から100細胞のHeLa細胞をキャピラリーに吸引し，直接nano-LC/MS/MS分析システムへ導入する技術の開発にも成功した．最終的に，当該技術を組み合わせた一連の分析システムを用いて，1細胞から100細胞程度のHeLa細胞の代謝物分析を実施した．その結果，生細胞をそのままキャピラリーに導入し，細胞の溶解，分析カラムへの導入までを完全インラインで実施することで，アミノ酸のような比較的内生量の多い代謝物については，動物1細胞からでも検出可能であることを示した．

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  • 原発性アルドステロン症におけるコルチゾール産生と椎体骨折

    〇藤田 政道, 馬越 真希, 馬越 洋宜, 緒方 大聖, 中谷 航太, 中尾 裕, 福元 多鶴, 兼子 大輝, 岩橋 徳英, 小笠原 辰樹, 新間 秀一, 和泉 自泰, 小川 誠司, 馬場 健史, 小川 佳宏

    第33回 臨床内分泌代謝Update  2023年11月 

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    開催年月日： 2023年11月

    記述言語：日本語  

    開催地：パシフィコ横浜ノース（神奈川県横浜市）   国名：日本国  

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  • Autonomous cortisol secretionにおける骨強度の規定因子の検討

    中尾 裕, 馬越 真希, 中谷 航太, 馬越 洋宜, 緒方 大聖, 福元 多鶴, 兼子 大, 岩橋 徳英, 藤田 政道, 小笠原 辰樹, 松田 やよい, 坂本 竜一, 和泉 自泰, 馬場 健史, 小川 佳宏

    第33回 臨床内分泌代謝Update  2023年11月 

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    開催年月日： 2023年11月

    記述言語：日本語  

    開催地：パシフィコ横浜ノース（神奈川県横浜市）   国名：日本国  

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  • Autonomous cortisol secretionにおける骨強度の規定因子の検討

    〇中尾 裕, 馬越 真希, 中谷 航太, 馬越 洋宜, 緒方 大聖, 福元 多鶴, 兼子 大, 岩橋 徳英, 藤田 政道, 小笠原 辰樹, 松田 やよい, 坂本 竜一, 和泉 自泰, 馬場 健史, 小川 佳宏

    第33回 臨床内分泌代謝Update  2023年11月 

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    開催年月日： 2023年11月

    記述言語：日本語  

    開催地：パシフィコ横浜ノース（神奈川県横浜市）   国名：日本国  

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  • 原発性アルドステロン症におけるコルチゾール産生と椎体骨折

    藤田 政道, 馬越 真希, 馬越 洋宜, 緒方 大聖, 中谷 航太, 中尾 裕, 福元 多鶴, 兼子 大輝, 岩橋 徳英, 小笠原 辰樹, 新間 秀一, 和泉 自泰, 小川 誠司, 馬場 健史, 小川 佳宏

    第33回 臨床内分泌代謝Update  2023年11月 

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    開催年月日： 2023年11月

    記述言語：日本語  

    開催地：パシフィコ横浜ノース（神奈川県横浜市）   国名：日本国  

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  • Wide-scope targeted analysis of bioactive lipids by LC/MS/MS 招待 国際会議

    Kohta Nakatani, Yoshihiro Izumi, Hironobu Umakoshi, Maki Yokomoto-Umakoshi, Tomoko Nakaji, Hiroki Kaneko, Hiroshi Nakao, Yoshihiro Ogawa, Kazutaka Ikeda3, Takeshi Bamba

    3rd International BMS Symposium 2023 in Kyoto  2023年10月 

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    開催年月日： 2023年10月

    記述言語：英語  

    開催地：京都   国名：日本国  

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  • SILIS を基盤とした血漿メタボロームデータ統合システムの開発

    〇今戸 優理, 高橋 政友, 相馬 悠希, 中谷 航太, 和泉 自泰, 馬場 健史

    学術変革領域A 自己指向性免疫学 若手ワークショップ2023  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語  

    開催地：ホテル&リゾーツ別府湾（大分県速見郡）   国名：日本国  

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  • Development of a 96-well plate sample preparation method for the assessment of drug-induced liver injury by multi-omics analysis based on mass spectrometry 国際会議

    Masatomo Takahashi, Kazuki Ikeda, Kosuke Hata, Kohta Nakatani, Noriyuki Tomiyasu, Takeshi Bamba, Yoshihiro Izumi

    日本薬物動態学会第38回年会 第23回シトクロムP450国際会議 国際合同大会  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：英語  

    開催地：グランシップ（静岡県コンベンションアーツセンター）（静岡県静岡市）   国名：日本国  

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  • メタボローム・プロテオミクスによるマルチオミクス解析のための 96-well plate を用いた試料調製法の開発

    〇池田 和輝, 高橋 政友, 秦 康祐, 中谷 航太, 富安 範行, 松本 雅記, 馬場 健史, 和泉 自泰

    学術変革領域A 自己指向性免疫学 若手ワークショップ2023  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語  

    開催地：ホテル&リゾーツ別府湾（大分県速見郡）   国名：日本国  

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  • Development of a 96-well plate sample preparation method for the assessment of drug-induced liver injury by multi-omics analysis based on mass spectrometry 国際会議

    〇Masatomo Takahashi, Kazuki Ikeda, Kosuke Hata, Kohta Nakatani, Noriyuki Tomiyasu, Takeshi Bamba, Yoshihiro Izumi

    日本薬物動態学会第38回年会 第23回シトクロムP450国際会議 国際合同大会  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：英語  

    開催地：グランシップ（静岡県コンベンションアーツセンター）（静岡県静岡市）   国名：日本国  

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  • メタボローム・プロテオミクスによるマルチオミクス解析のための 96-well plate を用いた試料調製法の開発

    池田 和輝, 高橋 政友, 秦 康祐, 中谷 航太, 富安 範行, 松本 雅記, 馬場 健史, 和泉 自泰

    学術変革領域A 自己指向性免疫学 若手ワークショップ2023  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語  

    開催地：ホテル&リゾーツ別府湾（大分県速見郡）   国名：日本国  

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  • SILIS を基盤とした血漿メタボロームデータ統合システムの開発

    今戸 優理, 高橋 政友, 相馬 悠希, 中谷 航太, 和泉 自泰, 馬場 健史

    学術変革領域A 自己指向性免疫学 若手ワークショップ2023  2023年9月 

    　詳細を見る

    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語  

    開催地：ホテル&リゾーツ別府湾（大分県速見郡）   国名：日本国  

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  • Simultaneous polar metabolome and lipidome analysis by unified-hydrophilic interaction/anion-exchange liquid chromatography tandem mass spectrometry (unified-HILIC/AEX/MS/MS) 国際会議

    Kohta Nakatani, Kazuki Ikeda, Masatomo Takahashi, Takeshi Bamba, Yoshihiro Izumi

    AOMSC-KSMS 2023  2023年8月 

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    開催年月日： 2023年8月

    記述言語：日本語  

    国名：大韓民国  

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  • in silicoエピメタボライトデータベース (IEMDB) を用いた代謝物の 包括的構造推定法の開発

    鳥越 大平, 高橋 政友, 中尾 素直, Heravizadeh Omidreza, 相馬 悠希, 池田 和輝, 中谷 航太, 馬場 健史, 和泉 自泰

    第49回 BMSコンファレンス (BMS2023)  2023年7月 

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    開催年月日： 2023年7月

    記述言語：日本語  

    開催地：ホテル&リゾーツ別府湾（大分県速見郡）   国名：日本国  

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  • 血液メタボロームデータ統合に資する定量メタボロミクス解析システムの開発

    〇今戸 優理, 高橋 政友, 相馬 悠希, 油屋 駿介, 中谷 航太, 和泉 自泰, 馬場 健史

    第49回 BMSコンファレンス (BMS2023)  2023年7月 

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    開催年月日： 2023年7月

    記述言語：日本語  

    開催地：ホテル&リゾーツ別府湾（大分県速見郡）   国名：日本国  

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  • Unified-HILIC/AEX/MS/MS：親水性メタボロームとリピドームの同時分析法

    中谷 航太, 池田 和輝, 高橋 政友, 馬場 健史, 和泉 自泰

    第49回 BMSコンファレンス (BMS2023)  2023年7月 

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    開催年月日： 2023年7月

    記述言語：日本語  

    開催地：ホテル&リゾーツ別府湾（大分県速見郡）   国名：日本国  

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  • 血液メタボロームデータ統合に資する定量メタボロミクス解析システムの開発

    今戸 優理, 高橋 政友, 相馬 悠希, 油屋 駿介, 中谷 航太, 和泉 自泰, 馬場 健史

    第49回 BMSコンファレンス (BMS2023)  2023年7月 

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    開催年月日： 2023年7月

    記述言語：日本語  

    開催地：ホテル&リゾーツ別府湾（大分県速見郡）   国名：日本国  

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  • Unified-HILIC/AEX/MS/MSによる極性メタボロームとリピドームの同時分析

    中谷航太・池田和輝・高橋政友・馬場健史・和泉自泰

    日本プロテオーム学会2023年大会  2023年7月 

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    開催年月日： 2023年7月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

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  • 細胞周期可視化プローブFucci3.2を用いた1細胞プロテオーム/メタボローム解析

    和泉 自泰, 秦 康祐, 沢野 朝子, 高橋 政友, 中谷 航太, 池田 和輝, 平藤 衛, 松本 雅記, 宮脇 敦史, 馬場 健史

    日本プロテオーム学会 2023年大会  2023年7月 

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    開催年月日： 2023年7月

    記述言語：日本語  

    開催地：朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター（新潟県新潟市）   国名：日本国  

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  • デバイスの利用がヒトの代謝に与える影響に関する研究

    中田 佳佑, 高橋 政友, 中谷 航太, 後藤 麻衣子, 中路 睦子, 小栁 聖美, 馬場 健史, 河岡 慎平, 和泉 自泰

    第49回 BMSコンファレンス (BMS2023)  2023年7月 

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    開催年月日： 2023年7月

    記述言語：日本語  

    開催地：ホテル&リゾーツ別府湾（大分県速見郡）   国名：日本国  

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  • in silicoエピメタボライトデータベース (IEMDB) を用いた代謝物の 包括的構造推定法の開発

    〇鳥越 大平, 高橋 政友, 中尾 素直, Heravizadeh Omidreza, 相馬 悠希, 池田 和輝, 中谷 航太, 馬場 健史, 和泉 自泰

    第49回 BMSコンファレンス (BMS2023)  2023年7月 

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    開催年月日： 2023年7月

    記述言語：日本語  

    開催地：ホテル&リゾーツ別府湾（大分県速見郡）   国名：日本国  

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  • デバイスの利用がヒトの代謝に与える影響に関する研究

    〇中田 佳佑, 高橋 政友, 中谷 航太, 後藤 麻衣子, 中路 睦子, 小栁 聖美, 馬場 健史, 河岡 慎平, 和泉 自泰

    第49回 BMSコンファレンス (BMS2023)  2023年7月 

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    開催年月日： 2023年7月

    記述言語：日本語  

    開催地：ホテル&リゾーツ別府湾（大分県速見郡）   国名：日本国  

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  • 細胞周期可視化プローブFucci3.2を用いた1細胞プロテオーム/メタボローム解析

    〇和泉 自泰, 秦 康祐, 沢野 朝子, 高橋 政友, 中谷 航太, 池田 和輝, 平藤 衛, 松本 雅記, 宮脇 敦史, 馬場 健史

    日本プロテオーム学会 2023年大会  2023年7月 

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    開催年月日： 2023年7月

    記述言語：日本語  

    開催地：朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター（新潟県新潟市）   国名：日本国  

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  • Unified-HILIC/AEX/MS/MS：親水性メタボロームとリピドームの同時分析法

    〇中谷 航太, 池田 和輝, 高橋 政友, 馬場 健史, 和泉 自泰

    第49回 BMSコンファレンス (BMS2023)  2023年7月 

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    開催年月日： 2023年7月

    記述言語：日本語  

    開催地：ホテル&リゾーツ別府湾（大分県速見郡）   国名：日本国  

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  • Distinct Steroid Profiles and its Effect on Bone Mass and Quality in Premenopausal Women with Autonomous Cortisol Secretion 国際会議

    Hiroshi Nakao, Kohta Nakatani, Maki Yokomoto-Umakoshi, Hironobu Umakoshi, Hiroki Kaneko, Norifusa Iwahashi, Masatoshi Ogata, Tazuru Fukumoto, Masamichi Fujita, Tatsuki Ogasawara, Yayoi Matsuda, Ryuichi Sakamoto, Yoshihiro Izumi, Takeshi Bamba, Yoshihiro Ogawa

    ENDO2023  2023年6月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語  

    開催地：McCormick Place - West Building (Chicago, Illinois, USA)   国名：アメリカ合衆国  

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  • Development of a 96-well plate sample preparation method for multi-omics analysis using metabolomics and proteomics 国際会議

    Kazuki Ikeda, Masatomo Takahashi, Hata Kosuke, Kohta Nakatani, Shunsuke Aburaya, Takeshi Bamba, Yoshihiro Izumi

    71th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics (ASMS 2023)  2023年6月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語  

    開催地：George R. Brown (GRB) Convention Center (Houston, Texas, USA)   国名：アメリカ合衆国  

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  • cAMP/PKA系経路の活性化変異を有するコルチゾール産生副腎腫瘍の表現型解析

    藤田 政道, 馬越 真希, 馬越 洋宜, 中谷 航太, 小笠原 辰樹, 福元 多鶴, 勝原 俊亮, 緒方 大聖, 岩橋 徳英, 兼子 大輝, 中尾 裕, 松田 やよい, 坂本 竜一, 宮澤 崇, 和泉 自泰, 小川 誠司, 馬場 健史, 小川 佳宏

    第96回 日本内分泌学会学術総会  2023年6月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：日本語  

    開催地：名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）   国名：日本国  

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  • ヒト初代肝細胞を用いたマルチオミクス解析によるin vitro肝毒性評価法の開発

    池田 和輝, 高橋 政友, 秦 康祐, 中谷 航太, 油屋 駿介, 富安 範行, 松本 雅紀, 馬場 健史, 和泉 自泰

    第50回 日本毒性学会学術年会  2023年6月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：日本語  

    開催地：パシフィコ横浜 会議センター（神奈川県横浜市）   国名：日本国  

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  • Development of a 96-well plate sample preparation method for multi-omics analysis using metabolomics and proteomics 国際会議

    〇Kazuki Ikeda, Masatomo Takahashi, Hata Kosuke, Kohta Nakatani, Shunsuke Aburaya, Takeshi Bamba, Yoshihiro Izumi

    71th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics (ASMS 2023)  2023年6月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語  

    開催地：George R. Brown (GRB) Convention Center (Houston, Texas, USA)   国名：アメリカ合衆国  

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  • Simultaneous analysis of polar metabolome and lipidome by unified-hydrophilic interaction/anion-exchange liquid chromatography tandem mass spectrometry (unified-HILIC/AEX/MS/MS) 国際会議

    Kohta Nakatani, Kazuki Ikeda, Masatomo Takahashi, Takeshi Bamba, Yoshihiro Izumi

    71st ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics  2023年6月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語  

    国名：アメリカ合衆国  

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  • Distinct Steroid Profiles and its Effect on Bone Mass and Quality in Premenopausal Women with Autonomous Cortisol Secretion 国際会議

    〇Hiroshi Nakao, Kohta Nakatani, Maki Yokomoto-Umakoshi, Hironobu Umakoshi, Hiroki Kaneko, Norifusa Iwahashi, Masatoshi Ogata, Tazuru Fukumoto, Masamichi Fujita, Tatsuki Ogasawara, Yayoi Matsuda, Ryuichi Sakamoto, Yoshihiro Izumi, Takeshi Bamba, Yoshihiro Ogawa

    ENDO2023  2023年6月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語  

    開催地：McCormick Place - West Building (Chicago, Illinois, USA)   国名：アメリカ合衆国  

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  • ヒト初代肝細胞を用いたマルチオミクス解析によるin vitro肝毒性評価法の開発

    〇池田 和輝, 高橋 政友, 秦 康祐, 中谷 航太, 油屋 駿介, 富安 範行, 松本 雅紀, 馬場 健史, 和泉 自泰

    第50回 日本毒性学会学術年会  2023年6月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：日本語  

    開催地：パシフィコ横浜 会議センター（神奈川県横浜市）   国名：日本国  

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  • cAMP/PKA系経路の活性化変異を有するコルチゾール産生副腎腫瘍の表現型解析

    〇藤田 政道, 馬越 真希, 馬越 洋宜, 中谷 航太, 小笠原 辰樹, 福元 多鶴, 勝原 俊亮, 緒方 大聖, 岩橋 徳英, 兼子 大輝, 中尾 裕, 松田 やよい, 坂本 竜一, 宮澤 崇, 和泉 自泰, 小川 誠司, 馬場 健史, 小川 佳宏

    第96回 日本内分泌学会学術総会  2023年6月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：日本語  

    開催地：名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）   国名：日本国  

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  • メタボロームを広く (網羅的に)，深く (高感度に) 測定するための技術開発 招待

    中谷航太

    第16回 質量分析夏の学校  2023年5月 

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    開催年月日： 2023年5月

    記述言語：日本語  

    開催地：大阪   国名：日本国  

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  • Unified-HILIC/AEXの保持時間予測と構造アノテーションの評価

    〇鳥越 大平, 高橋 政友, Heravizadeh Omidreza, 中谷 航太, 池田 和輝, 馬場 健史, 和泉 自泰

    第71回 質量分析総合討論会  2023年5月 

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    開催年月日： 2023年5月

    記述言語：日本語  

    開催地：グランキューブ大阪（大阪国際会議場）（大阪府大阪市）   国名：日本国  

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  • Unified-HILIC/AEXの保持時間予測と構造アノテーションの評価

    鳥越 大平, 高橋 政友, Heravizadeh Omidreza, 中谷 航太, 池田 和輝, 馬場 健史, 和泉 自泰

    第71回 質量分析総合討論会  2023年5月 

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    開催年月日： 2023年5月

    記述言語：日本語  

    開催地：グランキューブ大阪（大阪国際会議場）（大阪府大阪市）   国名：日本国  

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  • Unified-HILIC/AEX/MS/MSによる親水性メタボロームとリピドームの同時分析

    中谷航太・池田和輝・高橋政友・馬場健史・和泉自泰

    第71回 質量分析総合討論会  2023年5月 

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    開催年月日： 2023年5月

    記述言語：日本語  

    開催地：大阪   国名：日本国  

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  • Unified-HILIC/AEX/MSによる脂質と極性代謝物の包括的一斉分析法の開発

    池田 和輝, 中谷 航太, 高橋 政友, 馬場 健史, 和泉 自泰

    第4回 脂質駆動学術産業創生研究部会講演会  2022年12月 

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    開催年月日： 2022年12月

    記述言語：日本語  

    開催地：福岡県福岡市   国名：日本国  

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  • ナノ液体クロマトグラフィー質量分析を基盤としたシングルセル分子フェノタイプ解析

    和泉 自泰, 秦 康祐, 中谷 航太, 馬場 健史

    BINDS発現機能解析インシリコ融合ユニット講習会  2022年10月 

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    開催年月日： 2022年10月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

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  • 質量分析を基盤としたヒト初代肝細胞の薬物誘発性肝障害評価法の開発

    高橋 政友, 池田 和輝, 秦 康祐, 中谷 航太, 油屋 駿介, 富安 範行, 相馬 悠希, 馬場 健史, 和泉 自泰

    第74回 日本生物工学会大会 in 大阪  2022年10月 

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    開催年月日： 2022年10月

    記述言語：日本語  

    開催地：大阪府豊中市（ハイブリッド開催）   国名：日本国  

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  • 未知の親水性代謝物の包括的構造推定に向けたin silico エピメタボライトデータベース (IEMDB) の開発

    和泉 自泰, 鳥越 大平, 中尾 素直, 相馬 悠希, 池田 和輝, 中谷 航太, 髙橋 政友, 馬場 健史

    第74回 日本生物工学会大会 in 大阪  2022年10月 

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    開催年月日： 2022年10月

    記述言語：日本語  

    開催地：大阪府豊中市（ハイブリッド開催）   国名：日本国  

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  • 血液メタボロミクスデータ統合に向けた LC/MS 分析法の性能評価

    今戸 優理, 高橋 政友, 相馬 悠希, 油屋 駿介, 中谷 航太, 花井 泰三, 和泉 自泰, 馬場 健史

    第28回 日本生物工学会九州支部佐賀大会（2022）  2022年10月 

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    開催年月日： 2022年10月

    記述言語：日本語  

    開催地：佐賀県佐賀市   国名：日本国  

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  • LC/HRMS/MSとin silicoエピメタボライトデータベースによる未知の親水性代謝物の包括的構造推定法の開発

    鳥越 大平, 髙橋 政友, 中尾 素直, 相馬 悠希, 池田 和輝, 中谷 航太, 馬場 健史, 和泉 自泰

    第16回 メタボロームシンポジウム in 鶴岡  2022年9月 

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    開催年月日： 2022年9月

    記述言語：日本語  

    開催地：山形県鶴岡市   国名：日本国  

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  • ワイドターゲットLC/MS/MSによる生理活性脂質の一斉定量分析法

    中谷 航太, 和泉 自泰, 馬越 洋宜, 緒方 大聖, 日高 彩子, 小川 佳宏, 馬場 健史

    第16回 メタボロームシンポジウム in 鶴岡  2022年9月 

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    開催年月日： 2022年9月

    記述言語：日本語  

    開催地：山形県鶴岡市   国名：日本国  

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  • ヒト初代肝細胞を用いたマルチオミクス解析によるin vitro肝毒性評価法の開発

    池田 和輝, 高橋 政友, 秦 康祐, 中谷 航太, 油屋 駿介, 富安 範行, 相馬 悠希, 松本 雅記, 馬場 健史, 和泉 自泰

    第16回 メタボロームシンポジウム in 鶴岡  2021年9月 

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    開催年月日： 2022年8月 - 2022年9月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

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  • ヒト初代肝細胞のマルチオミクス解析を基盤とした薬物誘発性肝障害評価法の開発

    池田 和輝, 高橋 政友, 秦 康祐, 中谷 航太, 油屋 駿介, 富安 範行, 相馬 悠希, 馬場 健史, 和泉 自泰

    第70回 質量分析総合討論会  2022年6月 

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    開催年月日： 2022年6月

    記述言語：日本語  

    開催地：福岡県福岡市   国名：日本国  

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  • LC/MS/MSによる生理活性脂質の一斉定量分析法の開発

    中谷 航太, 和泉 自泰, 馬越 洋宜, 日高 彩子, 緒方大聖, 小川佳宏, 馬場健史

    第70回 質量分析総合討論会  2022年6月 

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    開催年月日： 2022年6月

    記述言語：日本語  

    開催地：福岡県福岡市   国名：日本国  

    血中代謝物の網羅的測定は疾患の早期発見やリスク評価に利用できるものと期待されているが，臨床診断法として社会実装された事例は新生児マススクリーニングやアミノインデックス検査などわずかである．その理由の一つとして，これまで多くの研究で測定対象であった親水性の一次代謝物は，様々な環境因子によって変化するために疾患特異性が低いのかもしれない．一方，ステロイドホルモンや胆汁酸，エイコサノイドなどの生理活性脂質は，分子量は300-600程度でlogPowは0-7程度の範囲にある分子群であり，生体内ではシグナル伝達物質としての役割を担っている．したがって，血中の生理活性脂質の包括的かつ定量的な情報は，健康状態を把握するのに有益な指標となる可能性がある．しかしながら，これら生理活性脂質の測定法については，これまで限定的にはいくつか報告があるものの，一斉定量分析法は未だ開発されていない．そこで本研究では，生理活性脂質の包括的一斉定量分析法を構築するために，前処理法からLC/MS/MS分析法に至る詳細な検討を実施したので報告する． はじめに，三連四重極質量分析を用いて176種の標準品と52種の安定同位体標識内部標準物質について，フローインジェクション分析により選択反応モニタリングの分析条件を最適化した．次に，分離カラム4種と移動相2種を用いてLC分離条件を検討した．ピーク形状，カバレージ，分析安定性の観点からLC分離条件を評価すると，カラムはInertsil® ODS-4 (3.0 µm, 2.1 mm i.d. 150 mm)，移動相はA：水/アセトニトリル (75/25)，B：イソプロパノールにそれぞれ5 mMの酢酸アンモニウムを添加した溶媒でのグラジエント溶離法が最も良い条件であった．LC/MS/MS条件を最適化することにより，150種以上の生理活性脂質の定量分析が可能となった．次に，前処理法として固相抽出法を検討した．固相抽出では固相へのサンプルアプライ後の洗浄溶媒を7通りで比較した．測定対象成分の回収率を検討したところ，0.1%ギ酸水⇒15%エタノール/0.1%ギ酸水⇒ヘキサンにより固相を洗浄する方法が測定対象成分の回収率の最も良い方法であり，測定対象成分の大部分において回収率70%以上を達成できていた．次に，測定対象成分の溶出画分をLC/MSのスキャンモードで測定し夾雑成分が除去できているかどうか確認したところ，分子量200以下の低分子夾雑成分と分子量800以上の中分子夾雑成分が除去できていることが確認できた．さらにタンパク質成分の除去効率も99.6%であり良好であった．最後に，最適化した前処理法とLC/MS/MS法を用いて，健常者および疾患者の血漿の生理活性脂質の測定を行ったところ，70種以上の生理活性脂質の測定に成功し，200回以上の連続分析でも質量分析の感度を低下させることはなかった．健常者の測定結果では，性差や概日リズムを反映したプロファイルを観測することができ，既報以外にも性差や概日リズムを呈する生理活性脂質が存在することが示唆された．以上により，固相抽出法とLC/MS/MS法を組み合わせた本分析システムは，多検体の包括的な生理活性脂質の一斉定量解析に有用であることが示された．

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  • Nano-LC/MS/MSを基盤とした1細胞解析システムの開発

    和泉 自泰, 秦 康祐, 中谷 航太, 山村 昌平, 松本 雅記, 馬場 健史

    第70回 質量分析総合討論会  2022年6月 

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    開催年月日： 2022年6月

    記述言語：日本語  

    開催地：福岡県福岡市   国名：日本国  

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  • 血液メタボロミクスデータ統合に向けたLC/MS分析法の定量性評価

    今戸 優理, 高橋 政友, 相馬 悠希, 油屋 駿介, 中谷 航太, 和泉 自泰, 馬場 健史

    第70回 質量分析総合討論会  2022年6月 

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    開催年月日： 2022年6月

    記述言語：日本語  

    開催地：福岡県福岡市   国名：日本国  

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  • An analytical system for comprehensive quantitative profiling of bioactive lipids by solid phase extraction combined with LC/MS/MS 国際会議

    Kohta Nakatani, Yoshihiro Izumi, Hironobu Umakoshi, Ayako Hidaka, Masatoshi Ogata, Yoshihiro Ogawa, Takeshi Bamba

    The 30th Hot Spring Harbor International Symposium  2022年1月 

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    開催年月日： 2022年1月

    記述言語：英語  

    開催地：オンライン   国名：日本国  

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  • Challenge to single-cell metabolome and proteome analyses

    Yoshihiro Izumi, Kohta Nakatani, Kosuke Hata, Shohei Yamamura, Masaki Matsumoto, Takeshi Bamba

    第59回 日本生物物理学会年会  2021年11月 

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    開催年月日： 2021年11月

    記述言語：日本語  

    開催地：オンライン   国名：日本国  

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  • Newly developed mass spectrometry-based analytical system for single-cell metabolomics and proteomics 国際会議

    Yoshihiro Izumi, Kosuke Hata, Kohta Nakatani, Shohei Yamamura, Masaki Matsumoto, Takeshi Bamba

    The 26th Symposium of Young Asian Biological Engineers’ Community  2021年11月 

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    開催年月日： 2021年11月

    記述言語：英語  

    開催地：オンライン   国名：日本国  

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  • ナノ液体クロマトグラフィー質量分析を基盤としたシングルセル分子フェノタイプ解析法の開発

    和泉 自泰, 秦 康祐, 中谷 航太, 山村 昌平, 松本 雅記, 馬場 健史

    第94回 日本生化学会大会  2021年11月 

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    開催年月日： 2021年11月

    記述言語：日本語  

    開催地：オンライン   国名：日本国  

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  • シングルセル最先端解析技術の紹介 招待

    竹山 春子, 松永 浩子, 秦 康祐, 中谷 航太, 和泉 自泰, 馬場 健史

    早稲田大学 BINDS ユニット連携講習会  2021年10月 

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    開催年月日： 2021年10月

    記述言語：日本語  

    開催地：オンライン   国名：日本国  

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  • LC/MSを基盤とした血漿メタボローム分析法の性能評価

    今戸 優理, 油屋 駿介, 高橋 政友, 中谷 航太, 相馬 悠希, 和泉 自泰, 馬場 健史

    生物工学若手研究者の集い 夏のオンラインセミナー 2021  2021年7月 

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    開催年月日： 2021年7月

    記述言語：日本語  

    開催地：オンライン   国名：日本国  

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  • LC/MSを基盤とした血漿メタボローム分析法の性能評価

    今戸 優理, 油屋 駿介, 高橋 政友, 中谷 航太, 相馬 悠希, 和泉 自泰, 馬場 健史

    第69回 質量分析総合討論会  2021年5月 

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    開催年月日： 2021年5月

    記述言語：日本語  

    開催地：オンライン   国名：日本国  

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  • Single-cell metabolomics of hydrophilic metabolites in typical mammalian cells based on highly sensitive nano-liquid chromatography tandem mass spectrometry 国際会議

    Kohta Nakatani, Yoshihiro Izumi, Kosuke Hata, Takeshi Bamba

    68th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics  2020年5月 

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    開催年月日： 2020年5月 - 2020年6月

    記述言語：英語  

    開催地：オンライン   国名：アメリカ合衆国  

    Introduction (Limit 120 words) The rapid development of next-generation sequencing techniques has enabled single-cell genomic and transcriptomic analyses, which have revealed the importance of heterogeneity in biological systems. However, analytical methods to accurately identify and quantify comprehensive metabolites from single mammalian cells with a typical diameter of 10–20 m are still in the process of development. Here, we developed single-cell metabolomic analytical system based on a live single-cell sampling method and highly sensitive nano-liquid chromatography tandem mass spectrometry (nano-LC/MS/MS) with multiple reaction monitoring. (80 words) Method (Limit 120 wards) Tapered nanosprayer tips were fabricated using a fused-silica capillary (100 m i.d.) and a CO2-laser-based capillary puller (P-2000, Sutter Instrument Co., Novato, CA, USA). A Nanobaume SP-400 column packer system (Western Fluids Engineering, Wildomar, CA, USA) with 3-m Discovery HSF5 particles (Merck, Darmstadt, Germany) connected to a double-plunger micro pump (KP-22-01A, FLOM Inc., Tokyo, Japan) was employed to fabricate nano-LC columns. Nano-LC/MS/MS analyses were conducted using a Thermo Scientific UltiMate 3000 RSLCnano system (Thermo Fisher Scientific, Inc., Waltham, MA, USA) coupled to a LCMS-8060 (Shimadzu Co., Kyoto, Japan) equipped with a nano-LC interface (AMR Inc., Tokyo, Japan). A single-cell sampling method was developed based on limiting dilution method using gas-tight syringe-based nanopipette device and a fused-silica capillary (100 m i.d.). (120 words) Preliminary data (Limit 300 words) We first fabricated nano-LC columns integrated with nanosprayers by packing the PFPP particles (3-m particle size) into 0.1-mm i.d. fused-silica capillary tubes with a tapered nanosprayer tip. After optimizing the analytical conditions, the developed PFPP-nano-LC/MS/MS method provided peak areas with good repeatability (relative standard deviations, RSDs, < 16%; and averaged RSDs, 7.2%) and showed a linear correlation coefficient (R2) between 0.9800 and 1.0000 for all of the targeted metabolites. In the PFPP-nano-LC/MS/MS system, the LOD for 10 hydrophilic metabolites (phenylalanine, valine, UMP, proline, histidine, tryptophan, GMP, CMP, leucine, and glutamic acid) were in the sub-fmol range, i.e., in the range of 20–950 amol. To apply the highly sensitive PFPP-nano-LC/MS/MS method to single-cell metabolomics, we developed a living single-cell sampling system with a nanopipette device. Using the system, single-HeLa cells were isolated into fused-silica capillary based on limiting dilution method, and injected into PFPP-nano-LC/MS/MS system based on valve-switching. By combining live single-cell sampling and nano-LC/MS/MS, we were able to successfully identify 18 relatively abundant hydrophilic metabolites (16 amino acids and 2 nucleic acid related metabolites) from single HeLa cells (n = 22). Based on these single-cell metabolic profiles, it was possible to classify the 22 HeLa cells into three distinct subclasses, suggesting differences in metabolic function existed in the cultured HeLa cell population. To our knowledge, this represents the first report to describe metabolic heterogeneity at the single-cell level in a dish-cultured HeLa cell population. The analytical system developed in this study is a new tool for single-cell metabolomic analysis and thus will facilitate future research in tumor heterogeneity. (259 words) Novel aspect (20 words) Highly sensitive nano-LC/MS/MS with single-cell sample preparation method identified 18 hydrophilic metabolites in typical mammalian cells (diameter 10–20 m) (20 words)

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  • ノンターゲットメタボロミクスに向けた基盤技術開発

    和泉 自泰, 鳥越 大平, 富安 範行, 中谷 航太, 高橋 政友, 馬場 健史

    第68回質量分析総合討論会  2020年5月 

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    開催年月日： 2020年5月

    記述言語：日本語  

    開催地：みなし開催   国名：日本国  

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  • 高感度ナノ液体クロマトグラフィータンデム質量分析を基盤とした動物細胞のシングルセルメタボローム分析

    中谷 航太, 和泉 自泰, 秦 康祐, 馬場 健史

    第68回質量分析総合討論会  2020年5月 

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    開催年月日： 2020年5月

    記述言語：日本語  

    開催地：みなし開催   国名：日本国  

    近年の次世代シーケンサー技術の急速な発展により，シングルセルレベルでのゲノム，トランスクリプトーム解析が可能となった．その結果，特定の細胞が持つ表現型が生命システムにおいて重要な役割を果たすことが明らかになってきた．しかしながら，ゲノム，トランスクリプトームの1細胞計測が可能となった一方で，メタボロームの1細胞計測技術は未だ発展途上の段階である．特に，細胞サイズの小さな典型的な動物細胞 (細胞直径10-20 m) の1細胞メタボローム計測は未だ達成できていない．本研究では，培養HeLa細胞 (細胞直径10-20 m) を用いて，ナノ液体クロマトグラフィー三連四重極型質量分析 (nano-LC/MS/MS) を基盤とした代謝物の高感度計測技術および単一細胞試料調製・導入技術を組み合わせた1細胞メタボローム分析システムを開発することを目的とした． Nano-LC/MSでは，①カラム内径のダウンサイジングに伴ってカラム内で物質濃度が上昇し，②エレクトロスプレーイオン化 (ESI) 部でのスプレー微細化によってイオン化効率が向上し，③ESIニードルをオリフィスへ接近させることによってイオン導入効率が向上することにより高感度化が達成される．はじめに，代謝物の保持が比較的良好なpentafluorophenylpropyl (PFPP) 粒子を内径100 mのフューズドシリカキャピラリーチップに充填し，親水性代謝物計測用nano-LCカラムを作製した．次に，細胞内で比較的豊富なアミノ酸，核酸塩基，ヌクレオシド，ヌクレオチドの合計35種類の化合物を測定対象として，PFPP-nano-LCおよび三連四重極型質量分析による選択反応モニタリング (SRM) の各種条件の最適化を行った．カラム内径が2.1 mmの汎用LC/MS/MS法と比較すると，開発したPFPP-nano-LC/MSでは最大で132倍，平均26倍の感度向上が確認された．また，当該手法は10種の代謝物について，アトモル範囲の検出限界 (20−950 amol) を達成した．次に，限界希釈法に基づく単一HeLa細胞の単離方法とバルブ切り替えに基づくnano-LC/MS/MSへの注入法を考案し，これらを組み合わせて培養HeLa細胞の1細胞メタボローム分析を実施した (n = 22)．その結果，単一HeLa細胞から合計18種の代謝物を同定・計測することに成功した．培養HeLa細胞における代謝物のばらつきを解析したところ，個々の細胞の代謝のヘテロ性が確認された．代謝物によってばらつきは異なっていたが，例えば，ばらつきの大きかったチロシンでは平均値から最大で5.2倍，最小で0.15倍の存在量を示す細胞を確認することができた．最後に，このようにばらつきを持つ細胞の中に類似した代謝パターンを示す細胞が存在するかを調べるために，階層的クラスター解析を行った．その結果，培養HeLa細胞にも類似した代謝状態を示すサブクラスが存在することが示唆された．以上の結果から，本手法はシングルセルメタボロミクス研究を推進するための有効な解析システムであるといえる．

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  • イオンクロマトグラフィー四重極オービトラップ型高分解能質量分析 (IC/HRMS/MS) を用いた次世代メタボローム分析法の開発

    高橋 政友, 和泉 自泰, 鈴木 隆弘, 中谷 航太, 秦 康祐, 高原 健太郎, 馬場 健史

    第68回質量分析総合討論会  2020年5月 

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    開催年月日： 2020年5月

    記述言語：日本語  

    開催地：みなし開催   国名：日本国  

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  • Unified HILIC/AEX/MS/MSによる次世代メタボローム分析法の開発

    和泉 自泰, 中谷 航太, 高橋 政友, 櫻井 恵太, 佛願 道男, 馬場 健史

    第30回 クロマトグラフィー科学会議  2019年12月 

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    開催年月日： 2019年12月

    記述言語：日本語  

    開催地：京都   国名：日本国  

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  • Unified HILIC/AEX/MS/MSによる新規メタボローム分析法の開発

    和泉 自泰, 中谷 航太, 櫻井 恵太, 佛願 道男, 馬場 健史

    第13回 メタボロームシンポジウム  2019年10月 

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    開催年月日： 2019年10月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

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  • 親水性相互作用/陰イオン交換クロマトグラフィータンデム質量分析による親水性代謝物の一斉分析法の開発

    中谷 航太, 和泉 自泰, 高橋 政友, 櫻井 恵太, 佛願 道男, 馬場 健史

    第71回 日本生物工学会大会  2019年9月 

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    開催年月日： 2019年9月

    記述言語：日本語  

    開催地：岡山   国名：日本国  

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  • 次世代メタボローム分析法：親水性相互作用/陰イオン交換クロマトグラフィータンデム質量分析の開発

    中谷 航太, 和泉 自泰, 高橋 政友, 櫻井 恵太, 佛願 道男, 馬場 健史

    日本プロテオーム学会2019年大会 第70回日本電気泳動学会総会  2019年7月 

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    開催年月日： 2019年7月

    記述言語：日本語  

    開催地：宮崎   国名：日本国  

    解糖系，クエン酸回路，アミノ酸代謝，核酸代謝など，生命活動を担う主幹代謝経路の中間代謝物は，高極性のイオン性 (親水性) 代謝物である．これらの代謝物を精確にプロファイルすることは，生命システムの理解に大きく貢献しうる．これまで親水性代謝物の測定は，主にキャピラリー電気泳動質量分析 (CE-MS)，イオンペア逆相液体クロマトグラフィー質量分析 (ion-pair RPLC/MS)，親水性相互作用液体クロマトグラフィー質量分析 (HILIC/MS) によって測定されてきた．しかし，親水性代謝物は極性，電荷特性，分子量といった物性の範囲が幅広いため，単一手法での包括的測定には至っておらず，第一選択となる分析法の開発は未だ発展途上の段階である．本研究では，1̴3級アミンおよび4級アンモニウム基を修飾したメタクリレートポリマー粒子を充填した新規カラム (GL-HilicAex, Hitachi Chemical Techno Service) を設計し，親水性相互作用と陰イオン交換作用を連続的に組み合わせた親水性相互作用/陰イオン交換クロマトグラフィータンデム質量分析法 (HILIC/AEX/MS/MS) を開発したので報告する． 包括的な親水性代謝物分析法を開発するために，耐アルカリ性の高いポリマー粒子系アミノカラムを用いて相互作用の調査，およびLCおよびMS条件の最適化に取り組んだ．陽イオン性 (ヌクレオシド，核酸塩基，アミノ酸)，陰イオン性 (有機酸，糖リン酸，ヌクレオチド，補酵素)の代表的な代謝物を選定し，各種分離条件に対する保持挙動の変化を調査した．その結果，(1) GL-HilicAexカラムは陰イオン性化合物に対して非常に強い保持を示すこと，(2) 水系移動相の重炭酸アンモニウム濃度の増加あるいはpHを塩基性に寄せることで，保持の強い陰イオン性化合物の溶出が早まること，(3) 陽イオン性化合物のlogPowと保持時間の間にはかなり強い相関があることが分かった．陽イオン性代謝物は，HILICによる分離モードによって溶出し，その後，AEXによる分離モードによって陰イオン性代謝物が溶出することを見出した．したがって，本手法は，ポリマー粒子系アミノカラムにおいて移動相pHを塩基性に調整し，添加剤の種類と濃度およびグラジエント条件を最適化することで，HILICとAEXの分離モードが段階的に働く新しいクロマト分離モードであった．続いて，測定対象とする化合物を拡張し検討した結果，陰イオン性代謝物と陽イオン性代謝物，合計416種に対して同時分離分析が可能であった．また，当該HILIC/AEX分析法の初期溶媒はアセトニトリルが主であり，試料を溶解させる溶媒は水/アセトニトリルあるいは水/メタノールとなる．そのため，Bligh-Dyer抽出後の水相試料 (水/メタノール = 45/55) に対して遠心濃縮・凍結乾燥などの工程を行わずに直接システムに注入することができ，遠心濃縮操作により加水分解等を受けやすい代謝物についても精確な生体試料の計測が可能であることが示された．以上の結果から，開発した新規HILIC/AEX/MS/MS分析法は親水性代謝物を対象としたターゲットおよびノンターゲットメタボローム解析において有効なツールとして活用されることが期待される．

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  • Large-Scale Metabolomic Analysis of Hydrophilic Metabolites Using Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry with a Novel Polymer-Based Amino Column 国際会議

    Kohta Nakatani, Yoshihiro Izumi, Masatomo Takahashi, Keita Sakurai, Michio Butsugan, Takeshi Bamba

    67th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics  2019年6月 

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    開催年月日： 2019年6月

    記述言語：英語  

    開催地：Atlanta, Georgia, USA   国名：アメリカ合衆国  

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  • A Novel Mass Spectrometry-Based Analytical System for Single-Cell Proteomics and Metabolomics in Mammalian Cells 国際会議

    Yoshihiro Izumi, Kousuke Hata, Kohta Nakatani, Takeshi Hara, Shohei Yamamura, Masaki Matsumoto, Takeshi Bamba

    67th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics  2019年6月 

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    開催年月日： 2019年6月

    記述言語：英語  

    開催地：Atlanta, Georgia, USA   国名：アメリカ合衆国  

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  • 親水性相互作用/陰イオン交換クロマトグラフィータンデム質量分析による次世代メタボローム分析法の開発

    中谷 航太, 和泉 自泰, 高橋 政友, 櫻井 恵太, 佛願 道男, 馬場 健史

    第67回 質量分析総合討論会  2019年5月 

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    開催年月日： 2019年5月

    記述言語：日本語  

    開催地：茨城   国名：日本国  

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  • シングルセル分子フェノタイプ解析に向けた基盤技術開発 招待

    和泉 自泰, 原 健士, 中谷 航太, 秦 康祐, 山村 昌平, 向 紀雄, 松本 雅記, 馬場 健史

    第12回メタボロームシンポジウム  2018年10月 

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    開催年月日： 2018年10月

    記述言語：日本語  

    開催地：山形   国名：日本国  

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  • Metabolic profiling and footprinting of hydrophilic metabolites in cancer cells by ion chromatography coupled with high resolution mass spectrometry 国際会議

    Masatomo Takahashi, Yoshihiro Izumi, Takahiro Suzuki, Kousuke Hata, Kohta Nakatani, Kiyotaka Oshikawa, Kentaro Takahara, Masaki Matsumoto, Takeshi Bamba

    66th Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics  2018年6月 

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    開催年月日： 2018年6月

    記述言語：英語  

    開催地：San Diego, CA, USA   国名：アメリカ合衆国  

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  • Analysis of lipoprotein metabolism in atherosclerotic cardiovascular disease based on lipidomics and targeted proteomics combined approach 国際会議

    Hiroaki Takeda, Yoshihiro Izumi, Kohta Nakatani, Kosuke Hata, Tomonari Koike, Yu Ying, Fumio Matsuda, Masaki Matsumoto, Masashi Shiomi, Takeshi Bamba

    66th Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics  2018年6月 

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    開催年月日： 2018年6月

    記述言語：英語  

    開催地：San Diego, CA, USA   国名：アメリカ合衆国  

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  • Nano-LC/MS/MSによる1細胞メタボローム分析システムの開発

    中谷 航太, 和泉 自泰, 秦 康祐, 馬場 健史

    2017年11月 

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    開催年月日： 2017年11月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

    遺伝的にも環境的にも同一条件の細胞集団であっても，細胞老化や細胞周期，確率論的なゆらぎの影響を受け，個々の細胞が示す表現型は不均一であることが知られている．1細胞単位で細胞内分子の網羅的観測が可能となれば，量×時間×空間で構成されるビッグデータを基に生命システムの状態を記述でき，そのようなデータの解析は生命システムの動作原理の理解や疾患の発症機構の解明に貢献できることが期待される．通常のメタボローム分析においては，分析系の感度やその他の技術的限界から，組織 (10~15 mg) や複数細胞 (106~107個) などの集団サンプルを対象としてサンプル調製および測定が実施されてきた．一方，1細胞メタボローム解析についてはこれまでいくつかのグループによって検討されてきたが，実質的にはアフリカツメガエルの初期発生胚細胞 (直径~250 m，4 nL) のような比較的大きい細胞を用いた研究に限られている．そこで本研究では，動物細胞 (直径~20 m，2 pL) を測定試料として，ナノ液体クロマトグラフィータンデム質量分析 (nano-LC/MS/MS) を基盤とした代謝物の高感度計測技術および試料調製・試料導入技術を連携・連動させるシステムを構築し，最終的に，細胞分離からnano-LC/MS/MSへの導入までを一体化した1細胞メタボローム分析システムを開発することを目的とした． はじめに，カラム内径のダウンサイジングによるLC/MS/MS分析系の高感度化について，親水性代謝物の保持が良好であったpentafluorophenylpropyl (PFPP) 担体を内径0.1 mmのフューズドシリカキャピラリーに充填したnano-LCカラムを用いて検証した．その結果，内径2.1 mmのセミミクロカラムを用いた汎用LC/MS/MS分析系と比べて，約100倍の感度向上を達成し，多くの代謝物をsub-fmolの絶対感度で検出可能であることが分かった．続いて，試料調製を微小空間内で実施するために，倒立型蛍光顕微鏡に低流量で溶液を吐出・吸引可能なナノシリンジポンプを搭載したナノピペットデバイスを試作した．さらに，本装置を用いて1細胞から100細胞程度をキャピラリーに導入し，直接nano-LC/MS/MS分析システムへ導入する技術の開発に成功した．最後に，当該技術を組み合わせた一連の分析システムを用いて，1細胞から100細胞程度のHeLa細胞の親水性代謝物分析を実施した．その結果，生細胞をそのままキャピラリーに導入し，細胞の溶解，分析カラムへの導入までを完全インラインで実施することで，アミノ酸のような比較的内生量の多い代謝物については，動物1細胞からでも検出可能であることを見出した．

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  • イオンクロマトグラフィー高分解能質量分析による動物培養細胞のメタボローム解析

    和泉 自泰, 高橋 政友, 鈴木 隆弘, 押川 清孝, 秦 康祐, 中谷 航太, 木村 元一, 高原 健太郎, 松本 雅記, 馬場 健史

    2017年11月 

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    開催年月日： 2017年11月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

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  • 1細胞メタボロミクスに向けた基盤技術開発

    和泉 自泰, 原 健士, 中谷 航太, 秦 康祐, 山村 昌平, 松本 雅記, 馬場 健史

    2017年9月 

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    開催年月日： 2017年9月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

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  • 分離モード並列化による親水性代謝物の包括的メタボローム分析

    和泉 自泰, 鈴木 隆弘, 高橋 政友, 中谷 航太, 押川 清孝, 木村 元一, 高原 健太郎, 松本 雅記, 馬場 健史

    2017年5月 

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    開催年月日： 2017年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

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  • ワイドターゲットメタボローム分析による酵母システイン代謝推定生合成遺伝子の機能解析

    中谷 航太, 和泉 自泰, 馬場 健史, Nitnipa Soontorngun, 向 由起夫, 福崎 英一郎

    2016年5月 

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    開催年月日： 2016年5月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

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産業財産権

  • 質量分析用標識組成物、代謝物の定量分析法、及び代謝物の動態解析法

    脇村明夏里, 横山順, 寺内勉, 馬場健史, 和泉自泰, 相馬悠希, 高橋政友, 中谷航太, 秦康祐

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    出願番号：特願2019-090121  出願日：2019年5月

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  • メタボローム分析用分離材及びメタボローム分析用カラム

    櫻井惠太, 佛願道男, 馬場健史, 和泉自泰, 中谷航太

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    出願番号：特願2018-210643 

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  • メタボロームの分離方法

    櫻井惠太, 佛願道男, 馬場健史, 和泉自泰, 中谷航太

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    出願番号：特願2018-210645 

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受賞

  • ベストプレゼンテーション賞・口頭発表部門最優秀賞

    2021年5月   第69回質量分析総合討論会  

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  • Young Scientist Forum Best Presenter Award

    2020年1月   8th Asia-Oceania Mass Spectrometry Conference  

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  • Early Carrier Investigator Award

    2018年10月   28th Hot Spring Harbor International Symposium 2018  

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  • Excellent Oral Presentation Award

    2018年8月   九州大学生体防御医学研究所  

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  • ベストプレゼンテーション賞・最優秀賞

    2018年5月   日本質量分析学会・日本プロテオーム学会2018年合同大会  

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  • Excellent Poster Presentation Award

    2017年6月   九州大学生体防御医学研究所  

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共同研究・競争的資金等の研究

  • Starvation-Tolerant Persister Cellsの不均一かつ可逆的な表現型遷移機構の解明

    研究課題/領域番号：25K21729

    2025年6月 - 2029年3月

    制度名：科学研究費助成事業

    研究種目：挑戦的研究(開拓)

    提供機関：日本学術振興会

    宮本 崇史

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    担当区分：研究分担者 

    配分額：26000000円 （ 直接経費：20000000円 、 間接経費：6000000円 ）

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  • 高等動物個体中のステロイド代謝動態解析基盤研究

    2025年4月 - 2026年3月

    制度名：一般財団法人杉山報公会研究助成

    提供機関：一般財団法人杉山報公会

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    担当区分：研究代表者 

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  • 高性能ステロイドミクスのための超臨界流体クロマトグラフィー質量分析基盤技術の開発

    2024年4月 - 2026年3月

    制度名：一般財団法人杉山報公会研究助成

    提供機関：一般財団法人杉山報公会

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    担当区分：研究代表者 

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  • 食の効果の予測・診断に資する食品および生体内有用成分分析プラットフォームの構築

    研究課題/領域番号：BRIDGE23PN

    2023年4月 - 2026年3月

    制度名：研究開発とSociety5.0との橋渡しプログラム（BRIDGE）

    提供機関：内閣府

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    担当区分：研究分担者 

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  • ナノLC/MSを用いた高感度・高深度単一細胞メタボローム分析法の開発

    研究課題/領域番号：21K14472

    2021年4月 - 2023年3月

    制度名：科学研究費助成事業 若手研究

    研究種目：若手研究

    提供機関：日本学術振興会

    中谷 航太

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    配分額：4550000円 （ 直接経費：3500000円 、 間接経費：1050000円 ）

    次世代シーケンサーの登場によって、単一細胞から核酸の解析が可能になりシングルセル解析が注目を集めている。一方、これまでの代謝研究では100万細胞以上を対象とした大量細胞での平均的観測が為されており、単一細胞から100細胞以下の微量細胞試料の測定は困難であった。本研究の目的は、単一細胞から100細胞以下の微量細胞試料からのメタボローム解析方法を開発することである。上記の目的達成のために3つの課題を設定した。1つ目が幅広いメタボロームの分離のための液体クロマトグラフィー手法の開発、2つ目が液体クロマトグラフィー質量分析 (LC/MS) システムの高感度化、3つ目が開発した手法の超微量細胞試料への応用である。2021年度は1つ目と2つ目の課題に取り組んだ。
    現状のメタボローム分析法では、親水性代謝物の中でも陽イオン性や陰イオン性のように電荷の異なる代謝物の包括的な同時分離分析は困難であり、さらに、親水性代謝物と疎水性代謝物 (脂質) の同時分離分析は達成できていない。1つ目の課題に対して、代表者は、アミノ基混合ポリマー粒子充填カラムを開発し、これを用いて親水性相互作用と陰イオン交換相互作用が連続段階的に作用する新しいLC手法 (unified HILIC/AEX法と命名) を開発した。本手法では、これまで困難であったメタボローム解析を親水性代謝物と脂質の区別なく単一分析で実施可能でとなった。
    一般的なLC/MSの高感度化の方法として、カラム内径の細小化がある。2つ目の課題に対して、代表者は、開発したアミノ基混合ポリマー粒子を内径100 minromのキャピラリーチップに充填した自作ナノLCカラムを用いてナノLC/MS分析システムを構築し、超高感度メタボローム分析手法を開発した。汎用法と比較して、開発したナノLC/MS法では平均で約40倍の感度向上が達成された。

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メディア報道

  • 「世界⼀包括的な代謝物測定法の開発に成功〜ワンショットで親⽔性代謝物を⾼感度かつ網羅的に測定！〜」について、中谷博士へのインタビュー記事が第458回のスポットライトリサーチに掲載。

    Chem-Station  2023年6月

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学術貢献活動

  • 生物工学会若手研究者の集い（若手会）夏のセミナー2025 (実行委員長)

    役割：企画立案・運営等,　パネル司会・セッションチェア等,　監修,　学術調査立案・実施,　査読

    中谷 航太  2025年7月

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    種別：大会・シンポジウム等 

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  • The 10th Asia-Oceania Mass Spectrometry Conference (AOMSC 2025)

    役割：パネル司会・セッションチェア等,　査読

    2025年6月

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    種別：学会・研究会等 

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  • The 10th Asia-Oceania Mass Spectrometry Conference (AOMSC 2025) Young Scientist Forum

    役割：企画立案・運営等,　パネル司会・セッションチェア等

    2025年6月

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  • 第30回 日本生物工学会九州支部 宮崎大会（2024）

    役割：パネル司会・セッションチェア等

    2024年12月

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    種別：学会・研究会等 

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  • MSSJ第1回若手討論会

    役割：企画立案・運営等,　パネル司会・セッションチェア等,　監修

    2024年

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    種別：学会・研究会等 

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  • 第5回脂質駆動学術産業創生研究部会講演会

    （ 京都 Japan ） 2023年12月

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    種別：大会・シンポジウム等 

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  • 第71回質量分析総合討論会

    役割：パネル司会・セッションチェア等

    （ Japan ） 2023年5月

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    種別：大会・シンポジウム等 

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  • 第4回脂質駆動学術産業創生研究部会講演会

    役割：企画立案・運営等,　パネル司会・セッションチェア等

    （ 福岡 Japan ） 2022年12月

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    種別：大会・シンポジウム等 

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  • 第70回質量分析総合討論会

    役割：企画立案・運営等,　パネル司会・セッションチェア等

    （ 福岡 Japan ） 2022年6月

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    種別：大会・シンポジウム等 

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  • 生物工学若手研究者の集い 夏のオンラインセミナー2022

    役割：企画立案・運営等,　パネル司会・セッションチェア等

    （ オンライン Japan ） 2022年5月

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    種別：大会・シンポジウム等 

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  • 生物工学若手研究者の集い 夏のオンラインセミナー2021

    役割：企画立案・運営等,　パネル司会・セッションチェア等

    （ オンライン Japan ） 2021年7月

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    種別：大会・シンポジウム等 

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