エクスポソームとエクスポソミクス: 質量分析法で環境曝露と健康をモニタリング

高分解能精密質量分析法などの技術革新により、エクスポソームの包括的な研究への道が開かれました。

エクスポソームは、C.P. Wildが2005年に提唱した概念で、化学物質への曝露と非化学的要因(食事、生活習慣、社会的行動など)の相互作用を研究し、それが遺伝、 生理学、エピジェネティクスなどの人間特有の特性とどのように相互作用して健康に影響を与えるかを探るものです 1-3

この複合領域的アプローチは、環境疫学、健康リスク評価、環境および人のバイオモニタリングなど、多くの研究分野で採用されています 4-6。従来の曝露測定には、標的を絞ったモニタリングや未知の化学物質の非標的検出などがあります 1,4 。エクスポソミクスはこれをさらに進めて内部曝露を測定し、メタボロミクス、リピドミクス、プロテオミクスを利用して健康や疾病への影響を評価します。

エクスポソームは、時間、場所、発生源によって変化する何千もの環境要因を扱います。疫学研究における最大の課題は、これらの要因が生涯にわたって変動し、加齢、感染症、ライフスタイル、ストレス、既往症、心理社会的問題およびその他の要因によって変化するということです7。 さらに、ほとんどのオミックス研究と同様に、エクスポソミクスでも、化学的性質および濃度が大きく異なる幅広い種類の分子を解析する必要があります。

明らかに、ターゲットおよびノンターゲットスクリーニングおよび定量に有効な特性解析法が必要とされています。

高分解能精密質量分析法を用いたハイスループット分析

高分解能精密質量分析法により、エクスポソミクス分析の可能性を広げましょう。SCIEX の高分解能精密質量分析法は、標的および非標的スクリーニング法を含む定性的および定量的環境分析に特異性、感度、信頼性をもたらします。質量分析法による環境曝露と健康のモニタリングに備えましょう:

  • 複雑なマトリックス中の微量化学物質の検出と同定
  • SWATH Acquisitionで煩雑なサンプル前処理を省略しつつ、重要な成分を見逃すリスクの軽減
  • 既知の化学物質の危険性を迅速に特定するために、ターゲットライブラリデータベース検索を実行
  • 使いやすい構造解明ツールを備えたスマートで効果的なソフトウェアで未知物質を調査し、信頼性の高い化合物同定を実現
  1. Miller, G.W. and Jones, D.P. The nature of nurture: refining the definition of the exposome. Toxicological Sciences 2013, 137(1), 1–2. doi: 10.1093/toxsci/kft251
  2. Wild, C.P. Complementing the genome with an "exposome": the outstanding challenge of environmental exposure measurement in molecular epidemiology. Cancer Epidemiology Biomarkers & Prevention 2005, 14(8), 1847–1850. doi: 10.1158/1055-9965.epi-05-0456
  3. Centers for Disease Control and Prevention, The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). Exposome and Exposomics, 2014. Available online: https://www.cdc.gov/niosh/topics/exposome/default.html
  4. Rappaport, S.M. Implications of the exposome for exposure science. Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology 2010, 21(1), 5–9. doi: 10.1038/jes.2010.50
  5. Lioy, P.J. and Rappaport, S.M. Exposure science and the exposome: an opportunity for coherence in the environmental health sciences. Environmental Health Perspectives 2011, 119(11), a466–a467. doi: 10.1289/ehp.1104387
  6. Dennis, K.K.; Marder, E.; Balshaw, D.M. et al. Biomonitoring in the era of the exposome. Environmental Health Perspectives 2017, 125(4), 502–510. doi: 10.1289/ehp47
  7. Rappaport, S.M. and Smith, M.T. Environment and disease risks. Science 2010, 330(6003), 460–461. doi: 10.1126/science.1192603

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