2020年04月27日　恭賀島津質譜50週年紀念

島津質譜50週年紀念

專家訪談-2020年6月號

訪問各領域之使用島津質譜產品的專家學者心聲。

1. 請談談您最初得知島津的契機。

我得知島津是在2002年田中耕一先生獲得諾貝爾化學獎的時候。當時，我在大學主修基本粒子物理學，同一年東京大學的小柴昌俊教授也獲得了諾貝爾物理學獎。那一年同時有兩位日本專家獲得諾貝爾獎，讓我留下了深刻的印象。
一年之後，我決定將自己的專業從物理學轉為生物學。當時，我作為一名研究生進入了位於東京都町田市的三菱化學生命科學研究所的實驗室。最初主要是做一些分子生物學的基礎實驗，之後因缘巧合我開始使用質譜分析進行研究。與此同時，我們著手開始研究當時仍處於新盛期的質譜成像技術 (下文簡稱MSI：mass spectrometry imaging)，並參與了MSI專用設備開發的項目小组。為了開發日本製造的設備，我們與島津製作所的技術人員申請了於2004年啟動的日本科學技術振興機構 (JST) 尖端計測分析技術・儀器開發項目，並從那時開始了與島津製作所的合作。

2. 請簡單介紹您的研究領域/方向。另外，您使用島津分析儀器主要是用於何種用途？

如上所述，我主要從事的是MSI的研究。MSI是一種生物樣品的質譜測定成像技術，主要通過向生物切片表面供應基質，然後進行直接雷射游離以獲得質譜。2004年的時候，我們使用MALDI-TOF質譜儀進行實驗，但為了在精细區域中獲得更高解析度的圖像，我們決定著手開發结合顯微鏡和質譜儀 (離子阱飛行時間質譜儀) 的影像質譜顯微鏡iMScope TRIO。當時iMScope TRIO的概念具有劃時代的意義，我參與了產品的原型評估和樣品前處理方法的開發。目前，iMScope TRIO不僅應用於生物樣品的分析，還應用於植物樣品、食品、生物膜和毛髮等樣品的分析。

3. 請告訴我們在眾多分析儀器供應商中選擇島津的理由。

原因自然是我想讓自身參與開發的設備成為世界一流的設備。目前關於MSI的論文數量正在急劇增加。也就是說，MSI可以在各種設備上實現。然而，iMScope TRIO作為一款可以在一個系统中獲得光學圖像並直接構建離子圖像的設備，是該行業的先驅。iMScope TRIO的操作非常直觀，因此許多學生和研究人員認為這是一款無需特别專業知識背景也能輕鬆獲取數據的設備。

4.請談談您所研究的領域中質譜技術的最新動向和趨勢。

MSI的應用範圍有著無限的可能性。MSI目前被應用於各個領域。事實上研究人員在樣本中想看到的分子分布已逐漸變得可視化。除了在可視化目標明確的情況之外，還可以用統計學方法全面地提取樣本中的特性分子分布。也就是說，從高維數據進行降維的統計方法。一般來說，線性聚類之一的主成分分析較多，但近年來也有使用非線性聚類t-SNE (t-distributed Stochastic Neighbor Embedding) 和UMAP (Uniform Manifold Approximation and Projection for Dimension Reduction) 的報告。想到我們手動分析了2004年階段獲得的大量峰值，可以說是取得了蓬勃的進步。這些降維計算極大地促進了病理樣本 (主要是癌组織) 的解析。在這方面，我非常期待島津推出的一款數據分析軟體IMAGEREVEAL MS。

5.請談談您對島津和質譜技術的發展有何期待?

我期待在MSI領域能進一步提高靈敏度和定量能力。最初人們認為MSI只能看到磷脂質，但隨著技術的發展 (設備和前處理兩方面)，MSI可以看到代謝物甚至蛋白質。然而，隨著靈敏度的提高，可檢測的分子數量也將增加。通過非靶向分析，將帶來我們以往未能察覺的新發現。當然，在解析數據時與該領域的研究人員合作是至關重要的。我們相信成像结果將是連接分析化學家和其他不同領域研究人員的最有效的材料。另外，有關於定量分析的研究報告很多，但仍處於一種混沌的狀態。如果我們能夠通過雷射游離技術實現像ICP-MS那樣的高靈敏度定量分析的話，它將成為一種更强大的工具。
此外，從「發展」的角度來看，我希望iMScope TRIO及其後繼機型能在亞洲乃至世界範圍中被廣泛使用。我期待島津不僅作為MSI的設備供應商，同時作為技術供應商能夠成為該領域的先鋒。
我所在的大阪大學開設了「大阪大學/島津分析創新合作研究所」。今後，希望本研究所作為亞洲代謝组學研究以及MSI研究的核心，進一步發展壯大。
最後，我想借此機會感謝在「大阪大學/島津分析創新合作研究所」共同參與討論的島津製作所的特聘教授飯田順子、特聘副教授河野慎一以及大阪大學生物工學專業生物資源工學領域的福崎英一郎教授。