バイオマーカー (薬学)
リピドミクスは脂質(リピド)の解析を意味する。脂質は特徴的な物理的性質を持つため、これまでは研究対象とすることが難しいとされてきた。しかし、測定環境の改善により、1つの試料からほとんどの脂質の代謝物を同定し、定量することが可能になってきた。脂質の解析には、質量分析法、クロマトグラフィー、核磁気共鳴分光法の3種類の鍵となる測定技術がある。質量分析法は、脂質抽出成分の高比重リポタンパク(HDL)粒子の濃度と構成を、冠動脈バイパス術を受けた患者と健常者の間で、相対的に比較するために用いられる。バイパス処置を受けた患者から採取されたHDL粒子中には、明らかにフォスファチジルコリンに対してスフィンゴミエリンの量が少なく、コレステロールエステルに対してトリグリセリドが多いことが知られている。またリピドミック・プロファイリングは、PPARγアゴニストであるロシグリタゾンの、マウスの脂質代謝への影響を調べるためにも使われる。ロシグリタゾンは色々な臓器で脂質の構成を変化させる。例えば、肝臓ではトリグリセリドの蓄積を増加させ、心臓と脂肪組織では遊離脂肪酸を変化させ、血漿中のトリグリセリドを減少させる。
バイオマーカーは異なる方法で分類されうる。物性で分類する場合、イメージングバイオマーカー(CT、PET、MRI)や、分子バイオマーカーなどと分類される。分子バイオマーカーは、生物物理学的特性を持つ、イメージングバイオマーカー以外のものを述べるとき使われる。つまり、生体サンプル中(血漿、血清、脳脊髄液、気管支肺胞洗浄液、生体組織診断)に計測されうるものと、遺伝子突然変異、遺伝的多型、定量的遺伝子発現の分析などに用いられる核酸由来のバイオマーカー、さらにペプチド、タンパク質、脂質代謝物や、その他の低分子化合物が分子バイオマーカーに含まれる。 応用で分類する場合は、診断用バイオマーカー(心筋梗塞診断のための心臓トロポニンなど)、疾患段階を判断するバイオマーカー(鬱血性心不全診断のための脳性ナトリウム利尿ペプチドなど)、疾患予後バイオマーカー(癌バイオマーカーなど)、治療処置に対する反応を見る目的のモニター用バイオマーカー(糖尿病治療におけるHbA1Cなど)などに分けられる。その他のカテゴリーとしては、初期医薬品開発における判断基準に用いられるバイオマーカーが挙げられる。例えば、薬力学(PD)バイオマーカーは特定の薬理学的反応を示すマーカーであり、投与方法最適化の研究で特に重要視される。
メタボロミクスとは近年導入された用語で、生体試料中の酵素蛋白質が作り出す全代謝物質の網羅的な解析を意味する。関連する用語として、特に薬や病気に対する代謝反応を表すメタボノミクスがある。メタボノミクスは、複雑系に属し、様々な病気に対するバイオマーカーを特定するために使われ、近年生物学の主要な研究分野になってきた。一般に、多くの病気で代謝経路の一部が活性化または不活性化されるので、それを数値化することで特定の病気のバイオマーカーとすることができる。セロトニン生成経路は飲酒により不活性化されるので、セロトニンは最近の飲酒状況を知るための代謝物バイオマーカーとなりえる。