JP6478268B2 - Test method of cognitive dysfunction using acrolein metabolite in urine and creatinine as index - Google Patents
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Description
本発明は、尿中の3-ヒドロキシプロピルメルカプツール酸(以後、3-HPMAと略称することがある)、アクロレイン付加アミノ酸(以下、AC-Acroと称することがある)、及びクレアチニン(以下、Creと称することがある)を指標とする、認知症及び/又は軽度認知障害の検査方法に関する。また、本発明は、尿中の3-HPMA、AC-Acro、及びCreを指標とする、アルツハイマー型認知症を軽度認知障害と判別する検査方法に関する。より詳しくは、本発明は、尿中の3-HPMA含有量とCre含有量との比、及び/又は、尿中のAC-Acro含有量とCre含有量との比を指標とする、認知症及び/又は軽度認知障害の検査方法、並びに、アルツハイマー型認知症を軽度認知障害と判別する検査方法に関する。 The present invention relates to 3-hydroxypropyl mercapturic acid in urine (hereinafter sometimes abbreviated as 3-HPMA), acrolein-added amino acid (hereinafter sometimes referred to as AC-Acro), and creatinine (hereinafter referred to as The present invention relates to a method for testing dementia and / or mild cognitive impairment, which is referred to as Cre). The present invention also relates to a test method for discriminating Alzheimer's disease dementia with mild cognitive impairment, using 3-HPMA, AC-Acro, and Cre in urine as indexes. More specifically, the present invention uses the ratio of 3-HPMA content to Cre content in urine and / or the ratio of AC-Acro content to Cre content in urine as an indicator. And / or a test method for mild cognitive impairment, and a test method for discriminating Alzheimer's disease from mild cognitive impairment.
認知症は、後天的な脳の器質的障害により、認知機能が低下した、認知機能障害のある症候群をいう。認知機能障害は、脳内の情報処理によって実現する機能、例えば記憶、言語、思考、知覚、判断などの機能の障害をいい、記憶障害、失語、失行、失認、遂行機能障害などの症状を示す。 Dementia refers to a syndrome with cognitive dysfunction, in which cognitive function is reduced due to acquired organic brain impairment. Cognitive dysfunction refers to a function realized by information processing in the brain, such as impairment of memory, language, thinking, perception, judgment, etc. Symptoms such as memory impairment, aphasia, apraxia, analgesia, executive dysfunction, etc. Indicates
認知症は、その原因疾患により、アルツハイマー型認知症(Alzheimer type dementia)、レビー小体型認知症(dementia with Lewy bodies)、及び前頭側頭型認知症(frontotemporal dementia)などの神経変性性認知症、多発脳梗塞型認知症及び限局性脳梗塞型認知症などの脳血管性認知症(vascular dementia)、並びに正常圧水頭症や甲状腺機能低下などによる治療可能な認知症に分類される。 Dementia is a neurodegenerative dementia such as Alzheimer type dementia (dementia), Lewy body dementia (dementia with Lewy bodies), and frontotemporal dementia, depending on the disease causing the disease. It is classified into treatable dementias such as multiple cerebral infarction type dementia and vascular dementia such as focal cerebral infarction type dementia and normal pressure hydrocephalus and hypothyroidism.
アルツハイマー型認知症は、一般的にアルツハイマー病(Alzheimer's disease;以下、ADと略称することがある)とも称される神経変性疾患であり、認識機能及び行動の進行性障害を特徴とする。ADは、特に高齢者で、最もよく認められる種類の認知症である(非特許文献1、2)。そのため、ADの評価のために容易に利用できるバイオマーカーなどの、より簡便な診断手段が現在のところ求められている。最近、血漿中のアミロイド−β(以下、Aβと略称する)含有量が見込みのあるマーカーとして同定されている。しかしながら、Aβに関して報告された結果には相容れない報告があるという問題がある。いくつかの研究では、血漿中のAβ40及びAβ42の含有量はAD被験者とコントロールとで有意な差異がなかったと報告された(非特許文献3−6)。一方、別の研究では、血漿中のAβ42含有量又はAβ40に対するAβ42の比(Aβ42/Aβ40レベル)がAD被験者で有意に減少したと報告されている(非特許文献7−10)。 Alzheimer's disease is a neurodegenerative disease generally referred to as Alzheimer's disease (hereinafter sometimes abbreviated as AD) and is characterized by progressive impairment of cognitive function and behavior. AD is the most common type of dementia, especially in the elderly (non-patent documents 1 and 2). Therefore, there is currently a need for more convenient diagnostic tools, such as readily available biomarkers for the assessment of AD. Recently, the content of amyloid-β (hereinafter abbreviated as Aβ) in plasma has been identified as a promising marker. However, there is a problem that there is an inconsistent report with the result reported for Aβ. In some studies, the content of A [beta] 40 and A [beta] 42 in plasma has been reported that there was no significant difference between the AD subjects and controls (non-patent document 3-6). Meanwhile, in another study, the ratio of A [beta] 42 with respect to A [beta] 42 content or A [beta] 40 in plasma (A [beta] 42 / A [beta] 40 levels) is reported to have significantly reduced in AD subjects (Non-Patent Document 7-10 ).
軽度認知障害(mild cognitive impairment:以下、MCIと略称することがある)は、正常老化過程で予想されるよりも認知機能が低下しているが、認知症とは診断されない状態をいう。認知症の前段階にあたるが、認知機能低下よりも記憶機能低下が主兆候である。主観的・客観的に記憶障害を認めるが、一般的な認知機能や日常生活能力はほぼ保たれている。MCIから、認知症と診断される程度に進行するまで、通常5〜10年、平均で6〜7年の期間がある。医療機関を受診したMCI患者のうち、年間10%から15%が認知症に移行するとされる。さらに、単に軽度の記憶障害のみ症例より、他の認知障害を合わせて持つ症例の方が、認知症への進行リスクがはるかに高いことが知られている。具体的には、4年後の認知症への移行率は、記憶障害のみの場合は24%、言語・注意・視空間認知の障害のいずれかの合併例では77%であった。 Mild cognitive impairment (hereinafter sometimes abbreviated as MCI) refers to a condition in which cognitive function is lower than expected in the normal aging process but is not diagnosed as dementia. It is the pre-stage of dementia, but memory decline is the main symptom rather than cognitive decline. Although subjectively and objectively recognizing memory impairment, general cognitive function and daily living ability are almost maintained. From MCI, there is usually a period of 5 to 10 years, an average of 6 to 7 years, to progress to the extent that is diagnosed as dementia. It is said that 10 to 15% of MCI patients who visit medical institutions shift to dementia annually. Furthermore, it is known that the case with other cognitive disorders together has a much higher risk of progression to dementia than the case with only mild memory impairment. Specifically, the transition rate to dementia after 4 years was 24% in the case of memory impairment alone, and 77% in the case of language, attention, and visual space cognitive impairment.
3-HPMAは、アクロレインとグルタチオン(GSH)との複合体の代謝物である。アクロレイン(CH2=CHCHO)は、生体内でアミノ酸及びポリアミンの代謝過程並びに膜脂質の過酸化過程で生成されることが知られており、また、組織障害時にはポリアミン、特にスペルミンから主に生産される(非特許文献11、12)。スペルミンは細胞中に数mMから数十mMオーダーの濃度で存在し、そしてその大半はポリアミン−RNA複合体で存在する(非特許文献13)。組織が障害を受けると、スペルミンがRNAから遊離し、そしてスペルミンオキシダーゼにより酸化分解を受け、アクロレインと過酸化水素(H2O2)を生じる(非特許文献12)。アクロレインは、反応性が高く、タンパク質のシステイン、リジン、ヒスチジン残基に選択的に反応して、タンパク質を不活化する。また、アクロレインは、細胞障害の原因と考えられているスーパーオキシドアニオンラジカル、過酸化水素、及びヒドロキシルラジカルなどの活性酸素種(ROS)(非特許文献14)と比較して、細胞毒性が非常に強いことが知られている(非特許文献15、16)。 3-HPMA is a metabolite of a complex of acrolein and glutathione (GSH). Acrolein (CH 2 CHCHCHO) is known to be formed in the process of metabolism of amino acids and polyamines and in the process of peroxidation of membrane lipids in vivo, and is also mainly produced from polyamines, especially spermine, in tissue injury. (Non-patent documents 11, 12). Spermine is present in cells at concentrations ranging from several mM to several tens of mM, and most of it is present in polyamine-RNA complexes (Non-patent Document 13). When tissues are damaged, spermine is released from RNA and oxidatively degraded by spermine oxidase to generate acrolein and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) (Non-patent Document 12). Acrolein is highly reactive and reacts selectively with cysteine, lysine and histidine residues of proteins to inactivate proteins. Acrolein is also highly cytotoxic compared to reactive oxygen species (ROS) such as superoxide anion radical, hydrogen peroxide, and hydroxyl radical, which are considered to be the cause of cell damage (Non-patent Document 14). It is known that it is strong (non-patent documents 15, 16).
アクロレインは、チオール基(SH基)との相互作用が、アミノ基(NH2基)との相互作用よりもはるかに速いことが報告されており(非特許文献16)、SH基を有するGSHなどのチオール化合物と結合すること、及びその代謝がアルデヒドデヒドロゲナーゼなどの酵素により行われていることが知られている。GSHは細胞中で最も豊富にSHを含有する物質であることが知られており、細胞中に数mMから数十mMオーダーの濃度で存在する(非特許文献17、18)。すなわち、アクロレインは、GSHと結合してアクロレイン−GSH抱合体を形成し、酵素による代謝を受けて、3-HPMAに変換されて無毒化され、尿中代謝物として排泄される。そのため産生されるアクロレインは、GSHとの結合により大部分が無毒化される。GSHレベルの低下はアクロレインの代謝を低下させ、その結果、アクロレインとタンパク質や核酸との相互作用を引き起こし、これら物質の不活性化をもたらす。 Acrolein has been reported to interact much faster with thiol groups (SH groups) than with amino groups (NH 2 groups) (Non-Patent Document 16), such as GSH with SH groups It is known that the compound of the present invention is bound to a thiol compound of formula I and that its metabolism is performed by an enzyme such as aldehyde dehydrogenase. GSH is known to be the most abundant SH-containing substance in cells, and is present in cells at a concentration of several mM to several tens of mM (Non-patent Documents 17 and 18). That is, acrolein combines with GSH to form an acrolein-GSH conjugate, is metabolized by the enzyme, is converted to 3-HPMA, is detoxified, and is excreted as a urinary metabolite. Therefore, acrolein produced is mostly detoxified by binding to GSH. Decreased GSH levels reduce the metabolism of acrolein, which results in the interaction of acrolein with proteins and nucleic acids, leading to inactivation of these substances.
最近、アクロレイン修飾タンパク質であるタンパク質抱合型アクロレイン(protein-conjugated acrolein:PC-Acro)及びその生産に関わる酵素であるポリアミンオキシダーゼ(スペルミンオキシダーゼ及びアセチルポリアミンオキシダーゼ)の血漿中レベルの増加が、脳卒中に対して有用なバイオマーカーであることが報告されている(非特許文献19、特許文献1−3)。また、血漿中のアクロレインの測定を、アクロレイン付加アミノ酸(以下、AC-Acroと称する)であるNε-(3-ホルミル-3,4-デヒドロピペリジノ)リジン([Nε-(3-formyl-3,4-dehydropiperidino)lysine](以下、FDP-リジンと称する))の含有量を測定することにより実施できることが報告されている(特許文献4)。 Recently, the increase in plasma levels of acrolein-modified protein-conjugated acrolein (PC-Acro) and the enzymes involved in the production of polyamine oxidase (spermine oxidase and acetylpolyamine oxidase), as opposed to stroke It is reported that it is a useful biomarker (nonpatent literature 19, patent documents 1-3). Also, the measurement of the acrolein in plasma, acrolein additional amino acids (hereinafter, referred to as AC-Acro) N ε - ( 3- formyl-3,4-dehydro Ropi piperidino) lysine ([N ε - (3- It is reported that the method can be carried out by measuring the content of (formyl-3,4-dehydropiperidino) lysin (hereinafter referred to as FDP-lysine)) (Patent Document 4).
また、アクロレイン−GSH抱合体の主要代謝物である3-HPMAが脳卒中患者の尿中で減少していることが報告されており(非特許文献20)、この結果は、アクロレインを無毒化する物質である3-HPMAが脳卒中で減少することを示唆する。さらに、尿中3-HPMA含有量、又は尿中3-HPMA含有量を尿中Cre含有量で補正した3-HPMA/Creのレベルが脳卒中・脳梗塞を判定するためのマーカーとなることが開示されている(特許文献4)。 In addition, it has been reported that 3-HPMA, which is a major metabolite of acrolein-GSH conjugate, is decreased in the urine of stroke patients (Non-patent Document 20), and the result is that the substance detoxifying acrolein Suggest that 3-HPMA is reduced in stroke. Furthermore, it is disclosed that the level of 3-HPMA / Cre which corrected urine 3-HPMA content or urine 3-HPMA content by urine Cre content serves as a marker for judging stroke and cerebral infarction. (Patent Document 4).
最近、血漿中のPC-Acro含有量及びAβ40/Aβ42レベルがいずれも、MCI及びAD被験者においてコントロール被験者と比較して有意に高いことが報告されている(非特許文献21)。しかしながら、これら2つのバイオマーカーによりMCI被験者とAD被験者とを明確に識別することは困難であった。 Recently, it has been reported that both PC-Acro content and Aβ 40 / Aβ 42 levels in plasma are significantly higher in MCI and AD subjects as compared to control subjects (Non-patent Document 21). However, it was difficult to clearly distinguish between MCI subjects and AD subjects by these two biomarkers.
また、脳脊髄液(CSF)中のAβ40、Aβ40/PC-Acro及びAβ42/PC-AcroがAD被験者においてMCI被験者と比較して有意に低いことが報告されている(非特許文献22)。しかしながら、脳脊髄液を採取することは比較的困難であり、被験者への負担が大きい。 In addition, it has been reported that Aβ 40 , Aβ 40 / PC-Acro and Aβ 42 / PC-A in cerebrospinal fluid (CSF) are significantly lower in AD subjects as compared to MCI subjects (Non-patent Document 22) ). However, collecting cerebrospinal fluid is relatively difficult, and the burden on the subject is large.
認知症やその前段階である軽度認知障害の判定のために容易に利用できるバイオマーカーが求められているが、現状では実用化されているものはない。このようなバイオマーカーとして、血漿中のAβレベルが使用し得ることが報告されているが、報告されている結果には相容れない報告がある。また、血漿は被験者から血液を採取する必要があり、患者への侵襲性という問題があった。 Biomarkers that can be easily used for the determination of dementia and mild cognitive impairment, which is the first stage, are required, but none have been put into practical use at present. As such biomarkers, it has been reported that Aβ levels in plasma can be used, but there are reports that are not compatible with the reported results. In addition, plasma needs to collect blood from a subject, and there is a problem of invasiveness to a patient.
本発明の課題は、認知症やその前段階である軽度認知障害の判定のためのバイオマーカーを見出し、該バイオマーカーを利用したこれら疾患の新規な検査方法を提供することである。 The object of the present invention is to find biomarkers for the determination of dementia and mild cognitive impairment which is the previous stage thereof, and to provide a novel test method for these diseases using the biomarkers.
本発明者らは、上記課題を解決するために、尿検体中の3-HPMA含有量とCre含有量との比及びAC-Acro含有量とCre含有量との比に着目し、AD症例及びMCI症例の尿検体中の3-HPMA、AC-Acro、及びCreの含有量の解析を行った。その結果、AD症例及びMCI症例の両方を含む群では、健常者と比較して、尿検体中の3-HPMA/Cre及びAC-Acro/Creが有意に低下していた。さらに、AD症例群では、MCI症例群と比較して、尿検体中の3-HPMA/Cre及びAC-Acro/Creの値が有意に低下していた。 The present inventors focused on the ratio of 3-HPMA content to Cre content and the ratio of AC-Acro content to Cre content in the urine sample in order to solve the above-mentioned problems, and AD cases and Analysis of the content of 3-HPMA, AC-Acro, and Cre in urine samples of MCI cases was performed. As a result, in the group including both AD cases and MCI cases, 3-HPMA / Cre and AC-Acro / Cre in the urine sample were significantly reduced as compared with healthy persons. Furthermore, in the AD case group, the values of 3-HPMA / Cre and AC-Acro / Cre in the urine sample were significantly reduced as compared to the MCI case group.
これら知見から、尿検体中の3-HPMA/Cre及び/又はAC-Acro/Creを指標とすることにより、認知症患者と非認知症患者との識別、及び、AD被験者とMCI被験者との識別を実施できることを見出し、認知症及び/又は軽度認知障害を判定するための検査方法、並びに軽度認知障害とアルツハイマー型認知症とを判別するための検査方法を完成した。 From these findings, by using 3-HPMA / Cre and / or AC-Acro / Cre in urine samples as an index, discrimination between dementia patients and non-dementia patients, and discrimination between AD subjects and MCI subjects And completed a test method for determining dementia and / or mild cognitive impairment, and a test method for discriminating between mild cognitive impairment and Alzheimer's disease.
すなわち、本発明は以下の通りである。
「1.被験者より得られた尿検体中の3-HPMA/Cre、及び/又は、尿検体中のAC-Acro/Creを指標にする、認知症及び/又は軽度認知障害の検査方法。
2.3-HPMA/Cre及び/又はAC-Acro/Creが健常者のものと比較して低いことを指標とする、前項1に記載の認知症及び/又は軽度認知障害の検査方法。
3.前記健常者と比較して低いことを指標とすることが、予め設定したカットオフ値と比較して低いことを指標とすることである、前項2の検査方法。
4.前記認知症はアルツハイマー型認知症である前項1〜3のいずれかの検査方法。
5.さらに、被験者より得られた血液検体中のAβ40/Aβ42が健常者として比較して高いことを指標とする前項1〜4のいずれかの検査方法。
6.被験者より得られた尿検体中の3-HPMA/Cre、及び/又は、尿検体中のAC-Acro/Creを指標にする、軽度認知障害とアルツハイマー型認知症とを判別する検査方法。
7.3-HPMA/Cre及び/又はAC-Acro/Creが軽度認知障害患者と比較して低いとき、前記被験者はアルツハイマー病であると判定する、前項6の検査方法。
8.前記軽度認知障害患者と比較して低いことが、予め設定したカットオフ値と比較して低いことである、前項7の検査方法。
9.3-HPMA/Cre及び/又はAC-Acro/Creがアルツハイマー型認知症患者と比較して高いとき、前記被験者は軽度認知障害であると判定する、前項6の検査方法。
10.アルツハイマー型認知症患者と比較して高いことが、予め設定したカットオフ値と比較して高いことである、前項9の検査方法。
11.尿検体中の3-HPMA含有量を測定するための試薬を含む、認知症及び/又は軽度認知障害の検査用キット。
12.さらに、尿検体中のAC-Acro含有量を測定するための試薬を含む、前項11の検査用キット。
13.尿検体中の3-HPMA含有量を測定するための試薬を含む、アルツハイマー型認知症を軽度認知障害と判別するための検査用キット。
14.さらに、尿検体中のAC-Acro含有量を測定するための試薬を含む、前項13の検査用キット。」
That is, the present invention is as follows.
“1. A test method for dementia and / or mild cognitive impairment, using 3-HPMA / Cre in a urine sample obtained from a subject and / or AC-Acro / Cre in a urine sample as an index.
2.3. The method of testing for dementia and / or mild cognitive impairment according to the above 1, wherein the index is that HPMA / Cre and / or AC-Acro / Cre are lower than those of healthy individuals.
3. The test method according to the preceding paragraph 2, wherein using an index lower than the healthy person as an index is setting an index lower than a preset cutoff value as an index.
4. The test method according to any one of the above 1 to 3, wherein the dementia is Alzheimer's disease.
5. The test method according to any one of items 1 to 4, further comprising, as an index, that Aβ 40 / Aβ 42 in a blood sample obtained from the subject is higher as a healthy person.
6. A test method for discriminating between mild cognitive impairment and Alzheimer's disease, using 3-HPMA / Cre in a urine sample obtained from a subject and / or AC-Acro / Cre in a urine sample as an index.
7.3. The test method according to the above 6, wherein the subject is determined to have Alzheimer's disease when HPMA / Cre and / or AC-Acro / Cre is low compared to a patient with mild cognitive impairment.
8. The test method of the preceding clause 7 that what is low compared with the said patients with mild cognitive impairment is low compared with the preset cutoff value.
9.3. The test method according to the above 6, wherein the subject is determined to have mild cognitive impairment when HPMA / Cre and / or AC-Acro / Cre are high as compared to a patient with Alzheimer's disease.
10. The test method of the preceding clause 9, wherein being high compared with a patient with Alzheimer type dementia is high compared with a preset cutoff value.
11. A kit for testing dementia and / or mild cognitive impairment, comprising a reagent for measuring 3-HPMA content in a urine sample.
12. The test kit according to the above 11, further comprising a reagent for measuring the AC-Acro content in the urine sample.
13. A test kit for determining Alzheimer's disease dementia with mild cognitive impairment, which comprises a reagent for measuring 3-HPMA content in a urine sample.
14. The test kit according to the above 13, further comprising a reagent for measuring the AC-Acro content in the urine sample. "
本発明により、認知症及び/又は軽度認知障害の判定を補助することができ、また、軽度認知障害とアルツハイマー型認知症の判別を補助することができる。本発明に係る検査方法は、検体として尿を使用する検査方法であるため、簡便に、かつ被験者に負担をかけずに実施できるという利点を有する。 According to the present invention, determination of dementia and / or mild cognitive impairment can be assisted, and discrimination between mild cognitive impairment and Alzheimer's disease can be assisted. Since the test method according to the present invention is a test method using urine as a sample, it has an advantage of being able to be carried out easily and without burdening the subject.
本発明は、被験者の尿検体中のアクロレイン代謝物及びCreを指標とする、認知症及び/又は軽度認知障害の検査方法に関する。より具体的には、本発明は、被験者の尿検体中の3-HPMA、AC-Acro、及びCreを指標とする、認知症及び/又は軽度認知障害の検査方法に関する。 The present invention relates to a method for testing dementia and / or mild cognitive impairment, using acrolein metabolite and Cre in a urine sample of a subject as an index. More specifically, the present invention relates to a method for testing dementia and / or mild cognitive impairment, using 3-HPMA, AC-Acro, and Cre in urine samples of subjects as indicators.
本発明者らは、後述する実施例に示すように、認知症及び/又は軽度認知障害の患者の尿検体の3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/Creレベルが健常者のものと比較して低いことを明らかにした。また、認知症の患者の尿検体の3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/Creレベルが軽度認知障害と比較して低いことを明らかにした。 The present inventors compared 3-HPMA / Cre levels and AC-Acro / Cre levels of urine samples of patients with dementia and / or mild cognitive impairment with those of healthy people as shown in the examples described below. Revealed that it was low. In addition, it was revealed that 3-HPMA / Cre levels and AC-Acro / Cre levels of urine samples of patients with dementia were lower compared to mild cognitive impairment.
すなわち、本検査方法は、被験者の尿検体中の3-HPMA含有量及び/又はAC-Acro含有量、並びにCre含有量を測定し、測定された3-HPMA含有量をCre含有量で補正して得られる3-HPMA/Creレベル、及び/又は測定されたAC-Acro含有量をCre含有量で補正して得られるAC-Acro/Creレベルを指標とする、認知症及び/又は軽度認知障害の判別のための検査方法であり得る。本検査方法は、被験者の尿検体中3-HPMA/Creレベル及び/又は尿検体中AC-Acro/Creレベルが健常者のものと比較して低いことを指標とする。 That is, this test method measures the 3-HPMA content and / or the AC-Acro content in the urine sample of the subject and the Cre content, and corrects the measured 3-HPMA content with the Cre content. Dementia and / or mild cognitive impairment based on the 3-HPMA / Cre level obtained and / or the AC-Acro / Cre level obtained by correcting the measured AC-Acro content with the Cre content It may be an inspection method for the determination of This test method uses, as an index, the level of 3-HPMA / Cre in the urine sample of the subject and / or the level of AC-Acro / Cre in the urine sample as compared to those of healthy subjects.
本検査方法はまた、被験者の尿検体中の3-HPMA含有量及び/又はAC-Acro含有量、並びにCre含有量を測定し、測定された3-HPMA含有量をCre含有量で補正して得られる3-HPMA/Creレベル、及び/又は測定されたAC-Acro含有量をCre含有量で補正して得られるAC-Acro/Creレベルを指標とする、軽度認知障害とアルツハイマー型認知症とを判別する検査方法に関する。本検査方法では、被験者の尿検体中の3-HPMA/Creレベル及び/又は尿検体中AC-Acro/Creレベルが軽度認知障害患者のものと比較して低いとき、該被験者はアルツハイマー型認知症であると判定できる。また、被験者の尿検体中3-HPMA/Creレベル及び/又は尿検体中AC-Acro/Creレベルがアルツハイマー型認知症患者のものと比較して高く、かつ健常者のものと比較して低いとき、該被験者は軽度認知障害であると判定できる。 This test method also measures the 3-HPMA content and / or the AC-Acro content in the urine sample of the subject, and the Cre content, and corrects the measured 3-HPMA content with the Cre content. Mild cognitive impairment and Alzheimer's disease type dementia using the obtained 3-HPMA / Cre level and / or the AC-Acro / Cre level obtained by correcting the measured AC-Acro content with Cre content as an index Test method to determine the In this test method, when the 3-HPMA / Cre level in the urine sample of the subject and / or the AC-Acro / Cre level in the urine sample is low compared to that of patients with mild cognitive impairment, the subject has Alzheimer's disease. It can be determined that In addition, when the 3-HPMA / Cre level in the urine sample of the subject and / or the AC-Acro / Cre level in the urine sample are high compared to those of patients with Alzheimer's disease and low compared to those of healthy people The subject can be determined to have mild cognitive impairment.
(被験者)
本発明の「被験者」とは、ヒトを含む哺乳動物をいう。哺乳動物は、ヒト、家畜、非ヒト霊長類、運動競技用動物(競馬ウマ)、又はペット用動物、例えばイヌ、ウマ、ネコ、ウシ等を含む、哺乳類として類別されるいかなる動物も対象とするが、好ましくはヒトである。特に好ましくは、軽度認知障害あるいは認知症に罹患していることが疑われるヒトや、軽度認知障害あるいは認知症に罹患しているか否かの判定を必要とするヒトをいう。
(subject)
The "subject" of the present invention refers to a mammal including human. Mammals are intended for any animals classified as mammals, including humans, livestock, non-human primates, athletic animals (horse racing horses), or pet animals such as dogs, horses, cats, cows etc. Is preferably human. Particularly preferred is a human suspected of suffering from mild cognitive impairment or dementia, or a human who needs to determine whether to be suffering from mild cognitive impairment or dementia.
(健常者)
本明細書において健常者というときは、認知機能障害の既往歴のない被験者を意味する。
(Healthy person)
In the present specification, a healthy person means a subject without a history of cognitive impairment.
(認知症及び軽度認知障害)
「認知症」とは、後天的な脳の器質的障害により、認知機能が低下した、認知機能障害のある症候群をいい、その原因疾患により、アルツハイマー型認知症、レビー小体型認知症、及び前頭側頭型認知症などの神経変性性認知症、多発脳梗塞型認知症及び限局性脳梗塞型認知症などの脳血管性認知症、並びに正常圧水頭症や甲状腺機能低下などによる治療可能な認知症に分類される。認知機能障害とは、脳内の情報処理によって実現する機能、例えば記憶、言語、思考、知覚、判断などの機能の障害をいう。
(Dementia and mild cognitive impairment)
"Dementia" refers to a syndrome with cognitive dysfunction that is impaired in cognitive function due to acquired organic brain disorder, and Alzheimer's disease, Lewy body dementia, and frontal head due to its underlying disease Treatable cognition due to neurodegenerative dementia such as temporal dementia, cerebrovascular dementia such as multiple cerebral infarction type dementia and focal cerebral infarction type dementia, and normal pressure hydrocephalus and hypothyroidism Classified as Cognitive dysfunction refers to impairment of functions realized by information processing in the brain, such as memory, language, thinking, perception, and judgment.
「軽度認知障害」とは、正常老化過程で予想されるよりも認知機能が低下しているが、認知症とは診断されない状態をいう。認知症の前段階にあたり、記憶機能低下が主兆候である。 "Mild cognitive impairment" refers to a condition in which cognitive function is lower than expected during normal aging, but is not diagnosed as dementia. In the pre-stage of dementia, memory decline is the main symptom.
本発明に係る検査方法は、認知症及び/又は軽度認知障害、好ましくは認知症、さらに好ましくはアルツハイマー型認知症の判定を補助する方法として使用できる。 The test method according to the present invention can be used as a method for assisting determination of dementia and / or mild cognitive impairment, preferably dementia, more preferably Alzheimer's disease.
また本発明に係る検査方法は、アルツハイマー型認知症と軽度認知障害の判別を補助する方法として好ましく使用できる。 Further, the test method according to the present invention can be preferably used as a method for assisting the discrimination between Alzheimer's disease and mild cognitive impairment.
(尿検体)
尿検体とは、尿由来の試料を意味し、未処理尿、薬品添加済尿、及び精製済尿のいずれをも含む。被験者からの尿の採取及び処理は、公知の方法によって実施できる。尿検体は、必要に応じて、試験に使用するまで-80℃で保存することができる。
(Urine sample)
A urine sample refers to a sample derived from urine, including untreated urine, drug-supplemented urine, and purified urine. Collection and processing of urine from a subject can be carried out by known methods. Urine specimens can, if desired, be stored at -80 ° C until used for testing.
(本発明に係る検査方法の指標)
本発明において「指標」は、被験者の尿検体中の3-HPMA含有量を尿検体中のCre含有量で補正することにより算出される3-HPMA/Creレベル、及び/又は、尿検体中のAC-Acro含有量を尿検体中のCre含有量で補正することにより算出されるAC-Acro/Creレベルが使用される。好ましくは、3-HPMA/Creレベルが「指標」として使用される。
(Indicator of inspection method according to the present invention)
In the present invention, the “index” is the 3-HPMA / Cre level calculated by correcting the 3-HPMA content in the urine sample of the subject with the Cre content in the urine sample, and / or in the urine sample The AC-Acro / Cre level calculated by correcting the AC-Acro content with the Cre content in the urine sample is used. Preferably, 3-HPMA / Cre levels are used as an "index".
本発明において、被験者の尿検体中の3-HPMA/Creレベル及び/又はAC-Acro/Creレベルが健常者の尿検体中の3-HPMA/Creレベル及び/又はAC-Acro/Creレベルと比較して低いとき、好ましくは統計学的に有意に低いときには、該被験者は認知症及び/又は軽度認知障害を罹患している、又は罹患している可能性があると判定できる。 In the present invention, 3-HPMA / Cre levels and / or AC-Acro / Cre levels in the urine sample of the subject are compared with 3-HPMA / Cre levels and / or AC-Acro / Cre levels in the urine sample of healthy subjects When low, preferably statistically significantly low, it can be determined that the subject suffers from or may be suffering from dementia and / or mild cognitive impairment.
本発明において、被験者の尿検体中の3-HPMA/Creレベル及び/又はAC-Acro/Creレベルが、軽度認知障害患者の尿検体中の3-HPMA/Creレベル及び/又はAC-Acro/Creレベルと比較して低いとき、好ましくは統計学的に有意に低いときには、該被験者は軽度認知障害ではなく、認知症、例えばアルツハイマー型認知症である、又は認知症、例えばアルツハイマー型認知症の可能性があると判定できる。逆に、被験者の尿検体中の3-HPMA/Creレベル及び/又はAC-Acro/Creレベルが、アルツハイマー型認知症患者の尿検体中の3-HPMA/Creレベル及び/又はAC-Acro/Creレベルと比較して高く、好ましくは統計学的に有意に高く、かつ健常者と比較して低い、好ましくは統計学的に有意に低いときには、該被験者は軽度認知障害である、又は軽度認知障害の可能性があると判定できる。 In the present invention, 3-HPMA / Cre level and / or AC-Acro / Cre level in urine sample of subject is 3-HPMA / Cre level and / or AC-Acro / Cre level in urine sample of patients with mild cognitive impairment When the level is low compared to the level, preferably statistically significant, the subject is not mild cognitive impairment but dementia, eg Alzheimer's disease, or possible dementia, eg Alzheimer's disease It can be determined that there is a sex. Conversely, 3-HPMA / Cre levels and / or AC-Acro / Cre levels in the urine sample of the subject, 3-HPMA / Cre levels and / or AC-Acro / Cre levels in the urine sample of Alzheimer's disease patients The subject is mild cognitive impairment when it is high compared to the level, preferably statistically significant and low compared to the healthy subject, preferably statistically significant, or mild cognitive impairment It can be determined that there is a possibility of
統計学的処理を行う場合、その実施には2群比較に一般的に使用されている公知の統計学的処理方法をいずれも使用することができる。具体的には、ウイルコクソンの順位和検定を好ましく例示できる。 When performing statistical processing, any known statistical processing method generally used for two-group comparison can be used for the execution. Specifically, Wilcoxon rank sum test can be preferably exemplified.
本発明に係る検査方法で認知症及び/又は軽度認知障害を罹患している、又は罹患している可能性があると判定された被験者は、MRIによる頭部断層画像の撮影、ミニメンタルステート検査(MMSE)、及び臨床的認知症評価尺度の項目合計スコア(Clinical Dementia Rating Scale Sum of Boxes Scores;CDRsob;非特許文献23)などの従来実施されていた認知症の検査を受けることにより、さらに詳しい評価を得ることができる。 A subject who is judged to be suffering from or possibly suffering from dementia and / or mild cognitive impairment by the examination method according to the present invention has a head tomographic image taken by MRI, a mini mental state examination (MMSE), and further detailed examination by receiving conventional tests for dementia such as Clinical Dementia Rating Scale Sum of Boxes Scores (CDRsob; Non-patent Literature 23). You can get a rating.
本発明に係る検査方法は、一定の期間をおいて繰り返し実施することが好ましく、それにより尿検体中の3-HPMA/Creレベル及び/又はAC-Acro/Creレベルの該期間中の変化を検出することができ、ひいては認知症及び/又は軽度認知障害の進行を早期に評価することができる。例えば、軽度認知障害であると診断されている被験者の尿検体中の3-HPMA/Creレベル及び/又はAC-Acro/Creレベルを、その経過観察期間中、一定期間をおいて測定し、該測定で得られた値が、前回測定された3-HPMA/Creレベル及び/又はAC-Acro/Creレベルと比較して低下したときは、該被験者は、軽度認知障害から認知症に進行した、又は進行した可能性があると判定できる。 The test method according to the present invention is preferably performed repeatedly with a fixed period, thereby detecting the change in the 3-HPMA / Cre level and / or the AC-Acro / Cre level in the urine sample during the period. And, thus, the progression of dementia and / or mild cognitive impairment can be assessed early. For example, 3-HPMA / Cre levels and / or AC-Acro / Cre levels in urine samples of subjects diagnosed with mild cognitive impairment are measured at regular intervals during the follow-up period, The subject progressed from mild cognitive impairment to dementia when the value obtained by the measurement decreased compared to the previously measured 3-HPMA / Cre level and / or the AC-Acro / Cre level. Or it can be determined that there is a possibility of progress.
本発明に係る検査方法では、好ましくは、カットオフ(Cut off)値を予め設定し、該カットオフ値を基準として認知症及び/又は軽度認知障害の判定をすることができる。 In the test method according to the present invention, preferably, a cutoff value can be set in advance, and dementia and / or mild cognitive impairment can be determined based on the cutoff value.
認知症及び/又は軽度認知障害の判定のための検査方法で使用される3-HPMA/Creレベルのカットオフ値の設定は、認知症及び/又は軽度認知障害の既往歴のない被験者を比較対象とし、該比較対象の尿検体中の3-HPMA/Creレベルの平均値から算出することにより実施できる。同様に、AC-Acro/Creレベルのカットオフ値の設定は、認知症及び/又は軽度認知障害の既往歴のない被験者を比較対象とし、該比較対象の尿検体中のAC-Acro/Creレベルの平均値から算出することにより実施できる。通常、予め設定したカットオフ値の標準偏差の90%以下、好ましくは80%以下、より好ましくは70%以下、さらに好ましくは60%以下、最も好ましくは50%以下の場合には、認知症及び/又は軽度認知障害の可能性があると判定することができる。 Setting a 3-HPMA / Cre level cutoff value used in testing methods to determine dementia and / or mild cognitive impairment compares subjects with no history of dementia and / or mild cognitive impairment It can be carried out by calculating from the average value of 3-HPMA / Cre levels in the urine sample to be compared. Similarly, the setting of the cutoff value of AC-Acro / Cre level is intended for comparison of subjects without history of dementia and / or mild cognitive impairment, and the AC-Acro / Cre level in the urine sample of the comparison subject is compared It can be implemented by calculating from the average value of Usually, if it is 90% or less, preferably 80% or less, more preferably 70% or less, still more preferably 60% or less, most preferably 50% or less of the standard deviation of the preset cutoff value, dementia and It can be determined that there is a possibility of mild cognitive impairment.
認知症、例えばアルツハイマー型認知症と軽度認知障害との判別のための検査方法で使用される3-HPMA/Creレベルのカットオフ値の設定は、軽度認知障害と診断された被験者を比較対象とし、該比較対象の尿検体中の3-HPMA/Creレベルの平均値から算出することにより実施できる。同様に、AC-Acro/Creレベルのカットオフ値の設定は、軽度認知障害と診断された被験者を比較対象とし、該比較対象の尿検体中のAC-Acro/Creレベルの平均値から算出することにより実施できる。通常、このように設定したカットオフ値の標準偏差の90%以下、好ましくは80%以下、より好ましくは70%以下、さらに好ましくは60%以下、最も好ましくは50%以下の場合には、軽度認知障害ではなく、認知症、例えばアルツハイマー型認知症の可能性があると判定することができる。 Setting a cutoff value for 3-HPMA / Cre levels used in testing methods to distinguish between dementia, eg, Alzheimer's disease and mild cognitive impairment, compared subjects who were diagnosed with mild cognitive impairment This can be carried out by calculating from the average value of 3-HPMA / Cre levels in the urine sample to be compared. Similarly, the cutoff value of the AC-Acro / Cre level is calculated from the average value of the AC-Acro / Cre levels in the urine sample of the comparison subject, comparing the subjects diagnosed with mild cognitive impairment. Can be implemented by Usually, it is mild when it is 90% or less, preferably 80% or less, more preferably 70% or less, still more preferably 60% or less, most preferably 50% or less of the standard deviation of the cutoff value set in this way. It can be determined that there is a possibility of dementia, for example, Alzheimer's disease, not cognitive impairment.
あるいは、軽度認知障害とアルツハイマー型認知症との判別のための検査方法で使用される3-HPMA/Creレベルのカットオフ値の設定は、アルツハイマー型認知症と診断された被験者を比較対象とし、該比較対象の尿検体中の3-HPMA/Creレベルの平均値から算出することにより、そのカットオフ値の設定を実施できる。同様に、AC-Acro/Creレベルのカットオフ値の設定は、アルツハイマー型認知症と診断された被験者を比較対象とし、該比較対象の尿検体中のAC-Acro/Creレベルの平均値から算出することにより実施できる。通常、このように設定したカットオフ値の標準偏差の120%以上、好ましくは130%以上、より好ましくは140%以上、さらに好ましくは150%以上の場合には、認知症、例えばアルツハイマー型認知症ではなく、軽度認知障害の可能性があると判定することができる。 Alternatively, the setting of the 3-HPMA / Cre level cut-off value used in the test method for discriminating between mild cognitive impairment and Alzheimer's disease is used to compare subjects diagnosed with Alzheimer's disease, The cutoff value can be set by calculating from the average value of 3-HPMA / Cre levels in the urine sample to be compared. Similarly, the cutoff value of the AC-Acro / Cre level is set based on the average value of the AC-Acro / Cre levels in the urine sample of the comparison subject, comparing the subjects diagnosed with Alzheimer type dementia. It can carry out by doing. Usually, in the case of 120% or more, preferably 130% or more, more preferably 140% or more, and still more preferably 150% or more of the standard deviation of the cutoff value set in this way, dementia, for example, Alzheimer's disease, etc. Rather, it can be determined that there is a possibility of mild cognitive impairment.
カットオフ値を設定する別の方法としては、尿検体中の3-HPMA/Creレベル又はAC-Acro/Creレベルに基づき、受信者動作特性(Receiver Operating Characteristic:ROC)曲線を作成し、該ROC曲線からカットオフ値を設定する方法を好ましく挙げることができる。ROC曲線の作成方法及びROC曲線を基にしたカットオフ値の設定方法は周知であり、ROC曲線からカットオフ値を設定する場合、一次スクリーニング等の目的や精査目的など臨床上の使用目的により所望する検出感度や特異度などの条件に応じてカットオフ値を設定することができる。 Another way to set the cutoff value is to create a Receiver Operating Characteristic (ROC) curve based on the 3-HPMA / Cre level or the AC-Acro / Cre level in the urine sample, and the ROC. A method of setting a cutoff value from a curve can be preferably mentioned. The method of creating an ROC curve and the method of setting the cutoff value based on the ROC curve are well known, and when setting the cutoff value from the ROC curve, desired according to the purpose of clinical use such as primary screening The cutoff value can be set in accordance with conditions such as detection sensitivity and specificity.
例えば後述する実施例で測定した尿検体中の3-HPMA/Creレベル(図1A)に基づいて作成したROC曲線を使用して、認知症及び/又は軽度認知障害を判定するためのカットオフ値を設定する場合、所望の感度を50%、好ましくは60%、より好ましくは70%、さらに好ましくは80%、さらにより好ましくは90%とすると、カットオフ値はそれぞれ1.54 μmol/g、1.75 μmol/g、2.08 μmol/g、2.81 μmol/g、2.99 μmol/gに設定することができる。尿検体中のAC-Acro/Creレベル(図1A)に基づいて作成したROC曲線を使用して、認知症及び/又は軽度認知障害を判定するためのカットオフ値を設定する場合、所望の感度を50%、好ましくは60%、より好ましくは70%、さらに好ましくは80%、さらにより好ましくは90%とすると、カットオフ値はそれぞれ66.0 μmol/g、71.4 μmol/g、92.4 μmol/g、132.1 μmol/g、182.2 μmol/gに設定することができる。被験者の尿検体中の3-HPMA/Creレベル又はAC-Acro/Creレベルがこのように設定されたカットオフ値以下であれば、該被験者は認知症及び/又は軽度認知障害の可能性があると判定することができる。逆に、被験者の尿検体中の3-HPMA/Creレベル又はAC-Acro/Creレベルがこのように設定されたカットオフ値以上であれば、該被験者は認知症及び/又は軽度認知障害である可能性がないと判定することができる。3-HPMA/Creレベルのカットオフ値及びAC-Acro/Creレベルのカットオフ値は、それぞれ単独で、あるいは組み合わせて利用することができる。 For example, a cutoff value for determining dementia and / or mild cognitive impairment using an ROC curve generated based on 3-HPMA / Cre levels (FIG. 1A) in urine samples measured in Examples described later If the desired sensitivity is set to 50%, preferably 60%, more preferably 70%, still more preferably 80%, even more preferably 90%, the cutoff values are 1.54 μmol / g and 1.75 μmol, respectively. It can be set to / g, 2.08 μmol / g, 2.81 μmol / g, 2.99 μmol / g. Desired sensitivity when setting cutoff values to determine dementia and / or mild cognitive impairment using ROC curves generated based on AC-Acro / Cre levels (Figure 1A) in urine samples Is 50%, preferably 60%, more preferably 70%, still more preferably 80%, still more preferably 90%, and the cutoff values are 66.0 μmol / g, 71.4 μmol / g, 92.4 μmol / g, respectively. It can be set to 132.1 μmol / g and 182.2 μmol / g. If the 3-HPMA / Cre level or the AC-Acro / Cre level in the urine sample of the subject is below the cut-off value set in this way, the subject may have dementia and / or mild cognitive impairment It can be determined that Conversely, if the 3-HPMA / Cre level or the AC-Acro / Cre level in the urine sample of the subject is above the cut-off value set in this way, the subject has dementia and / or mild cognitive impairment It can be determined that there is no possibility. The 3-HPMA / Cre level cut-off value and the AC-Acro / Cre level cut-off value can be used alone or in combination.
また、例えば後述する実施例で測定した尿検体中の3-HPMA/Creレベル(図2A)に基づいて作成したROC曲線を使用して、軽度認知障害とアルツハイマー型認知症を判定するためのカットオフ値を設定する場合、所望の感度を50%、好ましくは60%、より好ましくは70%、さらに好ましくは80%、さらにより好ましくは90%とすると、カットオフ値はそれぞれ1.29 μmol/g、1.51 μmol/g、1.71 μmol/g、2.31 μmol/g、2.87 μmol/gに設定することができる。尿検体中のAC-Acro/Creレベル(図2A)に基づいて作成したROC曲線を使用して、軽度認知障害とアルツハイマー型認知症を判定するためのカットオフ値を設定する場合、所望の感度を50%、好ましくは60%、より好ましくは70%、さらに好ましくは80%、さらにより好ましくは90%とすると、カットオフ値はそれぞれ53.7 μmol/g、66.0 μmol/g、69.7 μmol/g、83.3 μmol/g、98.8 μmol/gに設定することができる。被験者の尿検体中の3-HPMA/Creレベル又はAC-Acro/Creレベルがこのように設定されたカットオフ値以下であれば、該被験者は認知症、例えばアルツハイマー型認知症の可能性があると判定することができる。逆に、被験者の尿検体中の3-HPMA/Creレベル又はAC-Acro/Creレベルがこのように設定されたカットオフ値以上であり、且つ、上述した認知症及び/又は軽度認知障害を判定するためのカットオフ値以下であれば、該被験者は軽度認知障害の可能性があると判定することができる。3-HPMA/Creレベルのカットオフ値及びAC-Acro/Creレベルのカットオフ値は、それぞれ単独で、あるいは組み合わせて利用することができる。 In addition, for example, a cut for determining mild cognitive impairment and Alzheimer's disease using ROC curves created based on 3-HPMA / Cre levels (FIG. 2A) in urine samples measured in the examples described later. When setting the off value, when the desired sensitivity is 50%, preferably 60%, more preferably 70%, still more preferably 80%, still more preferably 90%, the cutoff value is 1.29 μmol / g, respectively. It can be set to 1.51 μmol / g, 1.71 μmol / g, 2.31 μmol / g, 2.87 μmol / g. Desired sensitivity when setting cutoff values to determine mild cognitive impairment and Alzheimer's disease using ROC curves generated based on AC-Acro / Cre levels in urine samples (Figure 2A) Is 50%, preferably 60%, more preferably 70%, still more preferably 80%, even more preferably 90%, and the cutoff values are 53.7 μmol / g, 66.0 μmol / g, 69.7 μmol / g, respectively. It can be set to 83.3 μmol / g and 98.8 μmol / g. If the 3-HPMA / Cre level or the AC-Acro / Cre level in the urine sample of the subject is below the cut-off value set in this way, the subject has the possibility of dementia, eg Alzheimer's disease It can be determined that Conversely, the 3-HPMA / Cre level or the AC-Acro / Cre level in the subject's urine sample is above the cut-off value set in this way, and the above-mentioned dementia and / or mild cognitive impairment is judged If the subject is below the cut-off value, the subject can be determined to have a possibility of mild cognitive impairment. The 3-HPMA / Cre level cut-off value and the AC-Acro / Cre level cut-off value can be used alone or in combination.
また別のカットオフ値を設定する方法としては、尿検体中の3-HPMA/Creレベル又はAC-Acro/Creレベルに基づき、ボックスプロットとも称される統計的グラフである箱ひげ図を作成し、第1四分位数(25%値)、第2四分位数(中央値;50%値)、及び第3四分位数(75%値)のいずれか1の値をカットオフ値とする方法を挙げることができる。箱ひげ図の作成方法及び第1四分位数、第2四分位数、及び第3四分位数を基にしたカットオフ値の設定方法は周知であり、一次スクリーニング等の目的や精査目的など臨床上の使用目的により所望する検出感度や特異度などの条件に応じてカットオフ値を設定することができる。 In addition, as a method of setting another cutoff value, based on the 3-HPMA / Cre level or AC-Acro / Cre level in the urine sample, a box and whisker plot, which is a statistical graph also called a box plot, is created. , 1st quartile (25% value), 2nd quartile (median; 50% value), and 3rd quartile (75% value) any 1 value is cut off value The method to make can be mentioned. The method of creating box and whisker plots and the method of setting cutoff values based on the first quartile, the second quartile, and the third quartile are well known, and their purpose such as primary screening and scrutiny The cutoff value can be set according to the desired conditions such as detection sensitivity and specificity depending on the purpose of clinical use such as purpose.
例えば後述する実施例で測定した尿検体中の3-HPMA/Creレベル(図1A)に基づいて作成した箱ひげ図を使用して、認知症及び/又は軽度認知障害を判定するためのカットオフ値を設定する場合、第3四分位数(75%値)、好ましくは第2四分位数(中央値;50%値)、さらに好ましくは第1四分位数(25%値)にそれぞれ相当する値、2.50 μmol/g、1.54 μmol/g、及び0.78 μmol/gにカットオフ値を設定することができる。尿検体中のAC-Acro/Creレベル(図1A)に基づいて作成した箱ひげ図を使用して、認知症及び/又は軽度認知障害を判定するためのカットオフ値を設定する場合、第3四分位数(75%値)、好ましくは第2四分位数(中央値;50%値)、さらに好ましくは第1四分位数(25%値)にそれぞれ相当する値、103.9 μmol/g、66.3 μmol/g、及び43.6 μmol/gにカットオフ値を設定することができる。被験者の尿検体中の3-HPMA/Creレベル又はAC-Acro/Creレベルがこのように設定されたカットオフ値以下であれば、該被験者は認知症及び/又は軽度認知障害の可能性があると判定することができる。逆に、被験者の尿検体中の3-HPMA/Creレベル又はAC-Acro/Creレベルがこのように設定されたカットオフ値以上であれば、該被験者は認知症及び/又は軽度認知障害である可能性がないと判定することができる。3-HPMA/Creレベルのカットオフ値及びAC-Acro/Creレベルのカットオフ値は、それぞれ単独で、あるいは組み合わせて利用することができる。 For example, a cut-off to determine dementia and / or mild cognitive impairment using a box and whisker plot created on the basis of 3-HPMA / Cre levels (FIG. 1A) in urine samples measured in Examples described later When setting a value, the third quartile (75% value), preferably the second quartile (median; 50% value), more preferably the first quartile (25% value) The cutoff values can be set to the corresponding values of 2.50 μmol / g, 1.54 μmol / g and 0.78 μmol / g, respectively. When setting a cut-off value to determine dementia and / or mild cognitive impairment using a box and whisker plot created based on AC-Acro / Cre levels (Fig. 1A) in urine samples Quartile (75% value), preferably the second quartile (median; 50% value), more preferably the value corresponding to the first quartile (25% value), 103.9 μmol / l The cutoff values can be set at g, 66.3 μmol / g, and 43.6 μmol / g. If the 3-HPMA / Cre level or the AC-Acro / Cre level in the urine sample of the subject is below the cut-off value set in this way, the subject may have dementia and / or mild cognitive impairment It can be determined that Conversely, if the 3-HPMA / Cre level or the AC-Acro / Cre level in the urine sample of the subject is above the cut-off value set in this way, the subject has dementia and / or mild cognitive impairment It can be determined that there is no possibility. The 3-HPMA / Cre level cut-off value and the AC-Acro / Cre level cut-off value can be used alone or in combination.
また、例えば後述する実施例で測定した尿検体中の3-HPMA/Creレベル(図2A)に基づいて作成した箱ひげ図を使用して、軽度認知障害とアルツハイマー型認知症を判定するためのカットオフ値を設定する場合、第3四分位数(75%値)、好ましくは第2四分位数(中央値;50%値)、さらに好ましくは第1四分位数(25%値)にそれぞれ相当する値、2.05 μmol/g、1.29 μmol/g、及び0.68 μmol/gにカットオフ値を設定することができる。尿検体中のAC-Acro/Creレベル(図1A)に基づいて作成した箱ひげ図を使用して、認知症及び/又は軽度認知障害を判定するためのカットオフ値を設定する場合、第3四分位数(75%値)、好ましくは第2四分位数(中央値;50%値)、さらに好ましくは第1四分位数(25%値)にそれぞれ相当する値、72.5 μmol/g、55.9 μmol/g、及び42.4 μmol/gにカットオフ値を設定することができる。被験者の尿検体中の3-HPMA/Creレベル又はAC-Acro/Creレベルがこのように設定されたカットオフ値以下であれば、該被験者は認知症、例えばアルツハイマー型認知症の可能性があると判定することができる。逆に、被験者の尿検体中の3-HPMA/Creレベル又はAC-Acro/Creレベルがこのように設定されたカットオフ値以上であり、且つ、上述した認知症及び/又は軽度認知障害を判定するためのカットオフ値以下であれば、該被験者は軽度認知障害の可能性があると判定することができる。3-HPMA/Creレベルのカットオフ値及びAC-Acro/Creレベルのカットオフ値は、それぞれ単独で、あるいは組み合わせて利用することができる。 Also, for example, for determining mild cognitive impairment and Alzheimer's disease using a box and whisker plot created based on 3-HPMA / Cre levels (FIG. 2A) in urine samples measured in the examples described later. When setting the cutoff value, the third quartile (75% value), preferably the second quartile (median; 50% value), more preferably the first quartile (25% value) The cut-off values can be set to values corresponding respectively to 2.05 μmol / g, 1.29 μmol / g and 0.68 μmol / g. When setting a cut-off value to determine dementia and / or mild cognitive impairment using a box and whisker plot created based on AC-Acro / Cre levels (Fig. 1A) in urine samples Quartile (75% value), preferably the second quartile (median; 50% value), more preferably the value corresponding to the first quartile (25% value), 72.5 μmol / l The cutoff values can be set to g, 55.9 μmol / g, and 42.4 μmol / g. If the 3-HPMA / Cre level or the AC-Acro / Cre level in the urine sample of the subject is below the cut-off value set in this way, the subject has the possibility of dementia, eg Alzheimer's disease It can be determined that Conversely, the 3-HPMA / Cre level or the AC-Acro / Cre level in the subject's urine sample is above the cut-off value set in this way, and the above-mentioned dementia and / or mild cognitive impairment is judged If the subject is below the cut-off value, the subject can be determined to have a possibility of mild cognitive impairment. The 3-HPMA / Cre level cut-off value and the AC-Acro / Cre level cut-off value can be used alone or in combination.
本発明の尿検体中の3-HPMA/Creレベル又はAC-Acro/Creレベルのカットオフ値は、上記カットオフ値に限定されるものでなく、適宜変更することができる。すなわち、尿検体中の3-HPMA、Cre、及びAC-Acro/Creの定量方法、尿検体中の3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/Creレベルの対象との比較方法、臨床上の使用目的により所望する検出感度や特異度などの条件に応じてカットオフ値を設定することができる。 The cutoff value of the 3-HPMA / Cre level or the AC-Acro / Cre level in the urine sample of the present invention is not limited to the above-mentioned cutoff value, and can be appropriately changed. That is, methods for determining 3-HPMA, Cre, and AC-Acro / Cre in urine samples, methods for comparing 3-HPMA / Cre levels in urine samples and AC-Acro / Cre levels with subjects, clinical use The cutoff value can be set according to the desired conditions such as detection sensitivity and specificity depending on the purpose.
(尿検体中のCreの測定方法)
尿検体中のCreの測定方法は、自体公知の方法を利用することができる。また、市販のクレアチニンアッセイキット(Cayman Chemical Co., USA)を使用して、付属の手順書に従って実施することができる。
(Method of measuring Cre in urine sample)
As a method of measuring Cre in a urine sample, a method known per se can be used. Alternatively, it can be carried out using a commercially available creatinine assay kit (Cayman Chemical Co., USA) according to the attached protocol.
(尿検体中の3-HPMAの測定方法)
尿検体中の3-HPMAの測定方法は、自体公知の方法を利用することができる(非特許文献24)。例えば、尿検体中の3-HPMA含有量は、自体公知の高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、液体クロマトグラフ−タンデム質量分析装置(LC-MS/MS)を使用して測定することができる。好ましくは、3-HPMAに特異的な抗体を用いた酵素免疫測定法(ELISA)、ウエスタンブロッティング解析や免疫沈降法などによって測定することができる。測定を行う際に使用される3-HPMAに対する抗体は、モノクローナル抗体でもポリクローナル抗体でも良い。3-HPMAに対するポリクローナル抗体は、例えば通常のペプチド抗体作製の手法を用いてウサギを3-HPMAで免疫することにより、該ウサギの血液から得ることができる。抗体が作製されたことは、ペプチドを投与されたウサギから採血をしてその抗体価を測定することにより、抗体が十分な力価に達しているか検定を行うことによって確認することができる。
(Method of measuring 3-HPMA in urine sample)
As a method for measuring 3-HPMA in a urine sample, a method known per se can be used (Non-patent Document 24). For example, 3-HPMA content in a urine sample can be measured using high performance liquid chromatography (HPLC) and liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS / MS) known per se. Preferably, it can be measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) using an antibody specific to 3-HPMA, Western blotting analysis, immunoprecipitation method or the like. The antibody against 3-HPMA used in the measurement may be a monoclonal antibody or a polyclonal antibody. Polyclonal antibodies against 3-HPMA can be obtained from the blood of rabbits, for example, by immunizing rabbits with 3-HPMA using a conventional method for producing peptide antibodies. The fact that the antibody has been produced can be confirmed by collecting blood from the rabbit to which the peptide has been administered and measuring the antibody titer to conduct an assay to determine whether the antibody has reached a sufficient titer.
(尿検体中のAC-Acroの測定方法)
尿検体中のAC-Acro、すなわちFDP-リジンの含有量は、例えばACR-LYSINE ADDUCT ELISA SYSTEM(日本油脂株式会社)を使用し、添付のマニュアルに従って測定することができる。
(Measurement method of AC-Acro in urine sample)
The content of AC-Acro in urine samples, that is, FDP-lysine can be measured according to the attached manual using, for example, ACR-LYSINE ADDUCT ELISA SYSTEM (Nippon Yushi Co., Ltd.).
(3-HPMA/Creレベル及び/又はAC-Acro/Creレベルに加えて使用され得る指標)
本発明に係る検査方法では、尿検体中の3-HPMA/Creレベル及び/又はAC-Acro/Creレベルを判定の指標にすることに加え、さらに、血液検体、好ましくは血漿中のポリアミン代謝物の含有量及びAβ40/Aβ42レベルを、認知症及び/又は軽度認知障害の判定の指標として使用することができる。指標にするバイオマーカーの種類が多いほど、当該判定の確度は高くなる。
(Indicators that can be used in addition to 3-HPMA / Cre levels and / or AC-Acro / Cre levels)
In addition to using the 3-HPMA / Cre level and / or the AC-Acro / Cre level in the urine sample as an indicator in the test method according to the present invention, a polyamine metabolite in the blood sample, preferably plasma, is further used. Content and Aβ 40 / Aβ 42 levels can be used as an indicator of the determination of dementia and / or mild cognitive impairment. The more types of biomarkers to be used as indicators, the higher the accuracy of the determination.
本発明において指標として使用する好適なポリアミン代謝物として、アクロレインが例示されるが、それに限定されるものではない。アクロレインは反応性が高く、タンパク質と反応してPC-Acroの形態で血液中に存在することがあるため、PC-Acroが指標としてより好ましく使用される。 Although acrolein is illustrated as a suitable polyamine metabolite used as a parameter | index in this invention, it is not limited to it. PC-Acro is more preferably used as an indicator, because acrolein is highly reactive and may react with proteins and be present in the form of PC-Acro in the blood.
血漿中のPC-Acro含有量及びAβ40/Aβ42レベルは、軽度認知障害及びアルツハイマー型認知症の被験者において健常人より高いこと、よってPC-Acro及び/又はAβ40/Aβ42レベルの測定が軽度認知障害及びアルツハイマー型認知症の被験者の有用な生化学的マーカーになることが報告されている(非特許文献21)。ポリアミンは、第一級アミノ基を二つ以上もつ直鎖の脂肪族炭化水素であり、生体ポリアミンとして、プトレッシン、カダベリン、スペルミジン、スペルミン、1,3-ジアミノプロパン、カルジン、ホモスペルミジン、3-アミノプロピルカダベリン、ノルスペルミン、テルモスペルミン、カルドペンタミンなどが知られている。本発明における指標として好適なポリアミンはプトレッシン、スペルミジン、スペルミンである。ポリアミンは酸化、アセチル化、アミノ基転移、カルバモイル化による代謝を受ける。ポリアミンの酸化に関与する酵素として、ポリアミンオキシダーゼ(アセチルポリアミンオキシダーゼ(AcPAO)及びスペルミンオキシダーゼ(SMO))を好ましく挙げることができる。ポリアミンオキシダーゼとは、ジアミン又はポリアミンを基質として酸化し、過酸化水素を発生する酵素を意味する。ポリアミンは、ポリアミンオキシダーゼによる酸化的脱アミノ化を受け、その結果、過酸化水素とアクロレインなどのアルデヒド体を生成する。 The PC-Acro content and Aβ 40 / Aβ 42 levels in plasma are higher in subjects with mild cognitive impairment and Alzheimer's disease than in healthy individuals, thereby measuring PC-Acro and / or Aβ 40 / Aβ 42 levels It has been reported to be a useful biochemical marker for subjects with mild cognitive impairment and Alzheimer's disease (Non-patent Document 21). The polyamine is a linear aliphatic hydrocarbon having two or more primary amino groups, and as a biogenic polyamine, putrescine, cadaverine, spermidine, spermine, 1,3-diaminopropane, carzine, homospermidine, 3-amino Propyl cadaverine, norspermine, thermospermine, cardopentamine and the like are known. Preferred polyamines as indicators in the present invention are putrescine, spermidine, spermine. Polyamines are metabolized by oxidation, acetylation, transamination, carbamoylation. As enzymes involved in the oxidation of polyamines, polyamine oxidases (acetylpolyamine oxidase (AcPAO) and spermine oxidase (SMO)) can be preferably mentioned. Polyamine oxidase means an enzyme that oxidizes using diamine or polyamine as a substrate to generate hydrogen peroxide. Polyamines undergo oxidative deamination with polyamine oxidases, resulting in the formation of hydrogen peroxide and aldehydes such as acrolein.
認知症及び/又は軽度認知障害の判定のための検査方法では、血液検体、好ましくは血漿中のアクロレイン含有量やAβ40/Aβ42レベルを、補助的なバイオマーカーとして好ましく使用することができる。血液検体中のアクロレイン含有量やAβ40/Aβ42レベルが、認知症及び/又は軽度認知障害の既往歴のない被験者のものと比較して高ければ、認知症及び/又は軽度認知障害である、あるいは認知症及び/又は軽度認知障害の可能性があると判定できる。 In a test method for the determination of dementia and / or mild cognitive impairment, the acrolein content and Aβ 40 / Aβ 42 level in a blood sample, preferably plasma, can be preferably used as an auxiliary biomarker. Dementia and / or mild cognitive impairment if the acrolein content and Aβ 40 / Aβ 42 levels in the blood sample are high compared to those of subjects without a history of dementia and / or mild cognitive impairment, Alternatively, it can be determined that there is a possibility of dementia and / or mild cognitive impairment.
(血液検体中のアクロレインの測定方法)
血液検体、特に血漿中のアクロレイン含有量は、当業者に公知の任意の方法、例えば、アクロレイン付加アミノ酸であるFDP-リジン(N-ホルミルピペリジノ-リジン)の含有量を測定することにより同定することができる。FDP-リジン含有量は、例えばACR-LYSINE ADDUCT ELISA SYSTEM(日本油脂株式会社)を使用し、添付のマニュアルに従って測定することができる。なおアクロレイン含有量はFDP-リジン以外の誘導体の形で測定することも可能である。またアクロレイン含有量を直接測定することも可能であり、このような方法は例えばアラルコン(Alarcon)らの報告(非特許文献25)に記載されている。 具体的には、被験者由来の血漿及び標準液を抗原固定化プレートに50 μL/wellずつ分注し、さらに一次反応抗体液を同量加える。室温で30分間静置した後、液を取り除き、洗浄液で洗浄後、二次反応抗体液を100 μL/well分注する。室温で1時間静置後、洗浄液で洗浄し、発色液100 μL/wellを加え室温で15分間静置することで発色させ、反応停止液を50 μL/wellずつ分注した後、プレートリーダーで450nmの吸光度を測定する。血漿中アクロレイン量は、血漿1 mL当たりのFDP-リジン含有量(nmol/mL plasma)として表示される。
(Method of measuring acrolein in blood sample)
The acrolein content in blood samples, in particular in plasma, is identified by any method known to the person skilled in the art, for example by measuring the content of the acrolein-added amino acid FDP-lysine (N-formylpiperidino-lysine). can do. The FDP-lysine content can be measured, for example, using ACR-LYSINE ADDUCT ELISA SYSTEM (Nippon Yushi Co., Ltd.) according to the attached manual. The acrolein content can also be measured in the form of derivatives other than FDP-lysine. It is also possible to directly measure the acrolein content, and such a method is described, for example, in the report of Alarcon et al. (Non-patent Document 25). Specifically, 50 μL / well of plasma from a subject and a standard solution are dispensed to an antigen-immobilized plate, and the same amount of primary reaction antibody solution is further added. After standing for 30 minutes at room temperature, remove the solution, wash with a washing solution, and dispense 100 μL / well of the secondary reaction antibody solution. After standing for 1 hour at room temperature, wash with a washing solution, add 100 μl / well of coloring solution and allow to develop color by standing for 15 minutes at room temperature, dispense 50 μl / well of reaction stop solution, and use plate reader Measure the absorbance at 450 nm. The amount of acrolein in plasma is displayed as FDP-lysine content (nmol / mL plasma) per mL of plasma.
(血液検体中のAβ40/Aβ42レベルの測定方法)
血液検体、例えば血漿中のAβ40及びAβ42の定量、並びにAβ40/Aβ42レベルの算出は、既報に記載の公知方法により実施することができる(非特許文献7-10、21)。また、血液検体中のAβ40及びAβ42の定量は、市販のAβ40測定用キット及びAβ42測定用キットを使用して実施することができる。市販の測定用キットとして、ヒトβアミロイド(1-40)ELISAキット ハイセンシティブII(Wako Chemical Co.)及びヒトβアミロイド(1-42)ELISAキット ハイセンシティブ(Wako Chemical Co.)を挙げることができる。
(Method of measuring Aβ 40 / Aβ 42 level in blood sample)
Determination of Aβ 40 and Aβ 42 in blood samples such as plasma and calculation of Aβ 40 / Aβ 42 levels can be carried out by known methods described in the previous report (Non-patent Documents 7-10, 21). Also, quantification of A [beta] 40 and A [beta] 42 in the blood sample can be performed using commercially available A [beta] 40 assay kit and A [beta] 42 assay kit. As a commercially available kit for measurement, human β-amyloid (1-40) ELISA kit high sensitive II (Wako Chemical Co.) and human β-amyloid (1-42) ELISA kit high sensitive (Wako Chemical Co.) can be mentioned. .
(認知症及び/又は軽度認知障害の治療剤又は予防剤のスクリーニング方法)
認知症及び/又は軽度認知障害の治療に有効である可能性のある候補化合物を実験動物に投与し、該化合物が該実験動物において、3-HPMA/Creレベル及び/又はAC-Acro/Creレベルを増強するかを測定することにより、認知症及び/又は軽度認知障害の治療・予防に有効である新たな薬剤をスクリーニング(探索)する方法を提供することができる。
(Method of screening for therapeutic or prophylactic agent for dementia and / or mild cognitive impairment)
A candidate compound which may be effective for the treatment of dementia and / or mild cognitive impairment is administered to an experimental animal, and the compound is used in the experimental animal in 3-HPMA / Cre level and / or AC-Acro / Cre level Can be provided to provide a method for screening (searching for) a new drug that is effective for the treatment / prevention of dementia and / or mild cognitive impairment.
(認知症及び/又は軽度認知障害の判定キット)
本発明は、認知症及び/又は軽度認知障害を判定するための検査用キット、及び認知症、例えばアルツハイマー型認知症と軽度認知障害との判別のための検査用キットを提供する。該キットは、尿検体中の3-HPMA含有量及び/又はAC-Acro含有量を測定するための試薬を含む。さらに、必要に応じて、血液検体中や尿検体中のポリアミン代謝物、好ましくはアクロレイン、より好ましくはPC-Acroの含有量を測定するための試薬、並びにAβ40及びAβ42の含有量を測定するための試薬の両方又はいずれか一方を含むことができる。さらに、必要に応じて、当業者に公知の任意の、測定器具・装置、標準液、緩衝液等を含有させることができる。
(Determination kit for dementia and / or mild cognitive impairment)
The present invention provides a test kit for determining dementia and / or mild cognitive impairment, and a test kit for discrimination between dementia, for example, Alzheimer's disease and mild cognitive impairment. The kit contains reagents for measuring 3-HPMA content and / or AC-Acro content in urine samples. Furthermore, as needed, reagents for measuring the content of polyamine metabolites, preferably acrolein, more preferably PC-Acro, in blood samples and urine samples, and the contents of Aβ 40 and Aβ 42 are measured Or both may be included. Furthermore, if necessary, any measuring instrument / device, standard solution, buffer solution and the like known to those skilled in the art can be contained.
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例により限定されるものではない。
なお、以下の実施例は、各参加者又はその関係者からインフォームドコンセントを得た上で、ヘルシンキ宣言に沿って行った。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, but the scope of the present invention is not limited by these examples.
The following examples were conducted in line with the Helsinki Declaration after obtaining informed consent from each participant or their related persons.
(被験者並びに尿及び血液の採取)
以下の実施例では高齢者の有志を募り、コントロール被験者 74例、MCI 22例、AD 32例の被験者を集めた。コントロール被験者は、健常ボランティアであり、MCIや認知症の明らかな既往歴がなく、自立して生活している。MCI及びADの被験者の診断は、従前の報告に記載されたとおりに実施した(非特許文献26)。具体的には、ADの診断は米国国立神経疾患・脳卒中研究所とアルツハイマー病・関連障害協会(NINCDS-ADRDA)からの基準(非特許文献27)、そしてMCIの診断は論文に記載された基準(非特許文献28)に従って実施した。なお、血漿中PC-Acroは、脳卒中及び慢性腎臓病(CKD)の診断マーカーとして既に報告されている(非特許文献12、13、28)。したがって、脳卒中、CKD、心機能不全、及びその他の動脈硬化などの全身性疾患を有する被験者は全て、血液及び尿検査、脳磁気共鳴画像法(cerebral MRI)、磁気共鳴血管造影法、頸動脈超音波検査(carotid ultrasonography)の結果、及び病歴に基づいて、完全に本研究から除外した。喫煙者は、尿中3-HPMA/Creレベルが高いため、本検討から除外した(非特許文献20)。
(Subject and collection of urine and blood)
In the following example, elderly volunteers were recruited, and 74 control subjects, 22 MCI subjects, and 32 AD subjects were collected. The control subject is a healthy volunteer and lives independently without a clear medical history of MCI and dementia. Diagnosis of MCI and AD subjects was performed as described in previous reports (Non-patent Document 26). Specifically, the diagnosis of AD is based on criteria from the National Institute of Neurological Disorders and Stroke Institute and the Association of Alzheimer's Disease and Related Disorders (NINCDS-ADRDA) (Non-patent Document 27), and the diagnosis of MCI is based on criteria described in the article. It carried out according to (nonpatent literature 28). Plasma PC-Acro has already been reported as a diagnostic marker for stroke and chronic kidney disease (CKD) (Non-patent Documents 12, 13, 28). Thus, all subjects with systemic disease such as stroke, CKD, cardiac dysfunction and other arteriosclerosis have blood and urine tests, cerebral magnetic resonance imaging (cerebral MRI), magnetic resonance angiography, carotid artery Based on the results of carotid ultrasonography and medical history, it was completely excluded from the study. Smokers were excluded from this study due to high urinary 3-HPMA / Cre levels (Non-patent Document 20).
ミニメンタルステート検査(MMSE)及び臨床的認知症評価尺度の項目合計スコア(CDRsob)の評価を、被験者の来院時に行った。全てのMCI及びAD被験者は、2〜3年に亘って臨床的な追跡調査を行った。被験者は、必要に応じて、抗コリンエステラーゼ薬を投与された。 Evaluation of the item total score (CDRsob) of the Mini Mental State Examination (MMSE) and the Clinical Dementia Rating Scale was performed at the subject's visit. All MCI and AD subjects underwent clinical follow-up over two to three years. Subjects received anticholinesterase drugs as needed.
被験者からの尿検体の採取は、千葉大学及び東松戸病院の倫理員会の承認を得た手順に従って行われた。採取した尿は試験に使用するまで-80℃で保存した。 Collection of urine samples from the subjects was conducted according to a procedure approved by the Ethics Committee of Chiba University and Higashi Matsudo Hospital. Collected urine was stored at -80 ° C until used for testing.
被験者からの血液の採取は常法に従ってヘパリンを使用して行った。血漿は、3 U/mlのヘパリンを含む血液を4 ℃にて1500 gで10分間遠心処理することにより取得した。取得した血漿は試験に使用するまで-80 ℃で保存した。 Blood was collected from the subject according to a conventional method using heparin. Plasma was obtained by centrifugation of blood containing 3 U / ml heparin at 1500 g for 10 minutes at 4 ° C. The obtained plasma was stored at -80.degree. C. until used for the test.
(方法)
頭部断層画像解析、3-HPMA、AC-Acro、Cre、Aβ40、及びAβ42の測定方法、並びに統計解析方法の詳細は以下の通りである。
(Method)
The details of the measurement method of head tomographic image analysis, 3-HPMA, AC-Acro, Cre, Aβ 40 and Aβ 42 and the statistical analysis method are as follows.
(MRIによる頭部断層画像解析)
全ての被験者はMRIによる検査を行った。MRIは、1.5テスラMRスキャナー(Toshiba Visart 1.5T MRI)を用いて、T1、T2、及び流体減衰反転回復(FLAIR)シーケンスに関して行った。T1強調フィールドエコー(FE)シーケンス(T1-weighted field echo (FE) sequence)の3次元容積収集により、途切れの無い一連の薄いシグナル切片が作り出された。白質高信号病変(white matter hyperintensity;WMH)は、T2及びFLAIRシーケンスにより、Shinoharaら(非特許文献30)による脳室周囲高信号域(periventicular hyperintensity;PVH)及び深部皮質白質高信号病変(deep and subcortical WMH;DSWMH)の両方におけるグレード付け(グレード1から4)を参考にして評価した。
(Head image analysis by MRI
All subjects underwent MRI examination. MRI was performed for T1, T2 and fluid decay inversion recovery (FLAIR) sequences using a 1.5 Tesla MR scanner (Toshiba Visart 1.5 T MRI). Three-dimensional volume collection of T1-weighted field echo (FE) sequences has produced a continuous series of thin signal slices. White matter hyperintensities (white matter hyperintensity; WMH) are based on T2 and FLAIR sequences, and periventricular hyperintensity (PVH) and deep cortical white matter hyperintensities (deep and perv) according to Shinohara et al. The evaluation (grade 1 to 4) in both of subcortical WMH; DSWMH) was evaluated with reference to it.
脳全体における灰白質萎縮の度合いは、ボクセルベースの形態学的MRI(voxel-based morphometric MRI;VBM-MRI)(非特許文献31)により評価した。海馬傍回領域を含む両側の内側側頭葉である関心領域(volume of interest;VOI)の度合いは、Hirataらにより開発されたボクセルベースのアルツハイマー病用特異的局所解析システム(Voxel-Based Specific Regional Analysis System for Alzheimer's Disease;VSRAD)であるVSRADソフトウエア(Eisai, Tokyo, Japan)(非特許文献32)により評価した。被験者の各灰白質画像は、全体平均強度(global mean intensities)に対するボクセル標準化後のボクセル単位のZ-スコア解析(voxel-by-voxel Z-score analysis)を使用して、同年齢の正常データベースの各灰白質画像との比較を行った:Z-スコア=(コントロールの平均−個別容積)/(コントロールの標準偏差)(非特許文献32)。これらZ-スコアマップを、トモグラフィー断面上に重ねて表示した。VSRADは、3次元T1強調MRIデータを自動的に分析することができ、一連の分割化、解剖学的標準化、及びMatlabプログラムなしにSPM2を使用して補正を行い、そしてVOIのZ-スコア分析をもたらす。このように、MCI及びADにおけるVOI萎縮の重症度を、VSRADを使用してZ-スコアとして評価した。 The degree of gray matter atrophy in the whole brain was evaluated by voxel-based morphometric MRI (VBM-MRI) (Non-patent Document 31). The degree of the region of interest (VOI), which is the bilateral medial temporal lobe including the hippocampal para-rotation region, was determined using the Voxel-based Specific Regional Analysis System for Voxel-based Alzheimer's disease developed by Hirata et al. It evaluated by VSRAD software (Eisai, Tokyo, Japan) (nonpatent literature 32) which is Analysis System for Alzheimer's Disease (VSRAD). For each gray matter image of the subject, a voxel-by-voxel Z-score analysis after voxel normalization to global mean intensities was used to generate a normal database of the same age. A comparison was made with each gray matter image: Z-score = (mean of control-individual volume) / (standard deviation of control) (32). These Z-score maps were displayed superimposed on the tomographic section. VSRAD can automatically analyze 3D T1-weighted MRI data, perform serialization, anatomic standardization, and correction using SPM2 without Matlab programs, and Z-score analysis of VOI Bring Thus, the severity of VOI atrophy in MCI and AD was assessed as a Z-score using VSRAD.
(尿中の3-HPMA、AC-Acro、及びCreの測定)
3-HPMAの測定はLC-MS/MSにより、Eckertらの方法に従って実施した(非特許文献24)。2 mlの尿検体を、2 mlのギ酸アンモニウム緩衝液(50 mM, pH 2.5)、0.04 mlのギ酸、及び内部標準である0.02 mlの10 mg/ml N-アセチル-d3-S-(3-ヒドロキシプロピル)システイン(d3-3-HPMA)ジシクロヘキシルアンモニウム塩(Tronto Chemicals)と混合した。遠心分離処理を2000 gで5分間行った後、その上清を、あらかじめ6 mlのメタノールと6 mlのギ酸(pH 2.5)により平衡化したSPEカラム(ISOLUTE ENV+, 100 mg, 3 ml)に通過させた。該通過後のカートリッジを従前の報告の記載(非特許文献24)のように洗浄し、そしてSPEカラムを吸引ポンプに接続することにより完全に乾燥させた。メタノールで2%(v/v)にしたギ酸2.5 mlで被検体を溶出し、乾燥し、そして1 mlの溶媒A(アセトニトリル/水(88/12、容量/容量(v/v))で5 mMとした酢酸アンモニウム, pH 6.5)に溶解した。3-HPMAの抽出率は、本実験条件下では、68%であると測定された。遠心分離処理を2000 gで10分間行った後の上清試料0.01 mlをLC-MS/MS分析に使用した。
(Measurement of 3-HPMA, AC-Acro, and Cre in urine)
The measurement of 3-HPMA was performed by LC-MS / MS according to the method of Eckert et al. 2 ml of urine sample, 2 ml of ammonium formate buffer (50 mM, pH 2.5), 0.04 ml of formic acid, and 0.02 ml of 10 mg / ml N-acetyl-d 3 -S- (3 as internal standard) - mixed with hydroxypropyl) cysteine (d 3 -3-HPMA) dicyclohexylammonium salt (Tronto Chemicals). After centrifugation for 5 minutes at 2000 g, the supernatant is applied to an SPE column (ISOLUTE ENV + , 100 mg, 3 ml) previously equilibrated with 6 ml of methanol and 6 ml of formic acid (pH 2.5). I let it pass. The cartridge after passage was washed as described in the previous report (Non-patent Document 24), and completely dried by connecting the SPE column to a suction pump. The analyte is eluted with 2.5 ml of formic acid made to 2% (v / v) with methanol, dried, and 5 ml of solvent A (acetonitrile / water (88/12, v / v)). It was dissolved in ammonium acetate, pH 6.5). The extraction rate of 3-HPMA was determined to be 68% under the conditions of this experiment. After centrifugation for 10 minutes at 2000 g, 0.01 ml of the supernatant sample was used for LC-MS / MS analysis.
3-HPMAのLC分離は、親水性相互作用クロマトグラフィー用カラム(XBridge HILIC, 粒子径 3.5 μm, 2.1 mm × 150 mm, Waters, MA, USA)及び対応するプレカラム(HILIC, 2.1 mm × 10 mm)を使用して行った。3-HPMAの分離は、アセトニトリル/水(88/12、v/v)で5 mMとしたpH 6.5の酢酸アンモニウムを使用して、0.3 ml/minの一定流速で行った。3〜9分間に溶出した3-HPMAを含むフラクションを、エレクトロスプレー化(ESI)インターフェイス及び10口弁を装備した三連四重極型質量分析計(amaZon SL, Bruker Daltonics, Billerica, MA, USA)の検出器に注入した。エレクトロスプレーニードルボルテージは、ネガティブイオンモードで-4000 Vに設定した。ターボーヒータは475 ℃に維持した。窒素は、霧化ガス、ターボヒータガス及びカーテンガスとして使用し、ガス圧をそれぞれ45 psi、60 psi及び25 psiに設定した。MS/MSモード用の衝突ガス(窒素)は、3計器ユニットの供給量に設定した。質量分析計は、マルチプルリアクションモニタリングモード(MRM)で使用した。3-HPMAのリテンションタイムは4.8分であり、前駆イオン(Q1)及びプロダクトイオン(Q3)は、それぞれ、220.3 m/z及び91.0 m/zであった。1 mol/l 3-HPMA溶液の日内の相対的標準偏差(RSD)及び日間のRSDはそれぞれ3.0%及び4.5%であった(n = 6)。 LC separation of 3-HPMA is achieved by using hydrophilic interaction chromatography column (XBridge HILIC, particle size 3.5 μm, 2.1 mm × 150 mm, Waters, MA, USA) and corresponding pre-column (HILIC, 2.1 mm × 10 mm) I used to go. The separation of 3-HPMA was performed at a constant flow rate of 0.3 ml / min using ammonium acetate pH 6.5, made 5 mM with acetonitrile / water (88/12, v / v). A triple quadrupole mass spectrometer (amaZon SL, Bruker Daltonics, Billerica, MA, USA) equipped with an electrospray (ESI) interface and a 10-port valve with fractions containing 3-HPMA eluted in 3 to 9 minutes. ) Were injected into the detector. The electrospray needle voltage was set to -4000 V in negative ion mode. The turbo heater was maintained at 475 ° C. Nitrogen was used as atomization gas, turbo heater gas and curtain gas, and the gas pressure was set at 45 psi, 60 psi and 25 psi, respectively. The collision gas (nitrogen) for the MS / MS mode was set to the supply of 3 instrument units. The mass spectrometer was used in multiple reaction monitoring mode (MRM). The retention time of 3-HPMA was 4.8 minutes, and the precursor ion (Q1) and the product ion (Q3) were 220.3 m / z and 91.0 m / z, respectively. The relative standard deviation (RSD) within 1 day of the 1 mol / l 3-HPMA solution and the daily RSD were 3.0% and 4.5%, respectively (n = 6).
AC-Acroである [Nε-(3-ホルミル-3,4-デヒドロピペリジノ)リジン] ([Nε-(3-formyl-3,4-dehydropiperidino)lysine])の測定は、ACR-リジン付加体酵素結合免疫吸着検定法システム(ACR-LYSINE ADDUCT ELISA SYSTEM;日油株式会社)を使用し、付属の手順書に従って行った。 A AC-Acro [N ε - ( 3- formyl-3,4-dehydro Ropi piperidino) lysine] - Measurement of ([N ε (3-formyl -3,4-dehydropiperidino) lysine]) is, ACR- Using a lysine adduct enzyme-linked immunosorbent assay system (ACR-LYSINE ADDUCT ELISA SYSTEM; NOF Corporation), the procedure was performed according to the attached protocol.
Creの測定は、クレアチニンアッセイキット(Cayman Chemical CO., Ann Arbor, MI)を使用し、付属の手順書に従って行った。 The measurement of Cre was performed using a creatinine assay kit (Cayman Chemical CO., Ann Arbor, MI) according to the attached protocol.
(Aβ40及びAβ42の測定)
血漿中のAβ40及びAβ42の測定は、それぞれヒトβアミロイド(1-40)ELISAキット ハイセンシティブII(Wako Chemical Co.)及びヒトβアミロイド(1-42)ELISAキット ハイセンシティブ(Wako Chemical Co.)を使用して、付属の手順書に従って行った。得られた値を用いて、Aβ40/Aβ42レベル(以下、Aβ40/42と略称することがある)を算出した。
(Measurement of Aβ 40 and Aβ 42 )
Measurement of A [beta] 40 and A [beta] 42 in plasma, respectively human β-amyloid (1-40) ELISA kit High Sensitive II (Wako Chemical Co.) and human β-amyloid (1-42) ELISA kit High Sensitive (Wako Chemical Co. The procedure was carried out using the attached procedure. The obtained values were used to calculate Aβ 40 / Aβ 42 levels (hereinafter sometimes abbreviated as Aβ 40/42 ).
(統計解析)
統計的計算は、グラフパッドプリズム(登録商標)ソフトウエア(GraphPad Prism(R) Software(GraphPad Software))により実行した。各群は、ウイルコクソンの順位和検定を用いて比較した。また、スピアマン順位相関係数により、2つの生化学的マーカー間の統計的相関関係、並びに生化学的マーカーとMMSE、CDRsob、Z-スコア又は血漿Aβ40/42との間の統計的相関関係を調べ、回帰直線を最小二乗法で引いた。
(Statistical analysis)
Statistical calculations were performed by GraphPad Prism (TM) software (GraphPad Prism (R) Software ( GraphPad Software)). Each group was compared using the Wilcoxon rank sum test. Spearman's rank correlation coefficient also allows statistical correlations between two biochemical markers, as well as statistical correlations between biochemical markers and MMSE, CDRsob, Z-scores or plasma Aβ 40/42. The regression line was drawn by the least squares method.
(被験者のベースライン社会人口統計学的変数)
コントロール被験者74例、MCI+AD被験者54例、MCI被験者22例及びAD被験者32例のベースラインの社会人口統計学的変数を、表1に示す。表1の各値は中央値±四分位偏差で示す。
(Subject baseline sociodemographic variables)
Baseline sociodemographic variables of 74 control subjects, 54 MCI + AD subjects, 22 MCI subjects and 32 AD subjects are shown in Table 1. Each value in Table 1 is shown as median ± quartile deviation.
表1に示すように、MMSE、CDRsob及びZ-スコアの中央値は、MCI+AD被験者群、MCI被験者群及びAD被験者群に関し、それぞれ、21.0、24.0及び18.0;3.5、1.5及び5.0;並びに2.04、1.70及び2.43であった。WMH グレード(PVH及びDSWMH)のグレード0、1-4及び5-8の割合は、MCI+AD被験者群、MCI被験者群及びAD被験者群に関し、それぞれ、1.9%、4.5%及び0%;68.5%、86.4%及び56.2%;並びに29.6%、9.1%及び43.8%であった。女性被験者の割合は、既報告(非特許文献33)のとおり、MCI被験者群及びAD被験者群の両方で高かった。 As shown in Table 1, median values for MMSE, CDRsob and Z-scores for the MCI + AD, MCI and AD subject groups are 21.0, 24.0 and 18.0; 3.5, 1.5 and 5.0; and 2.04 respectively. , 1.70 and 2.43. The proportions of grades 0, 1-4 and 5-8 of the WMH grades (PVH and DSWMH) are 1.9%, 4.5% and 0% for the MCI + AD, MCI and AD subject groups, respectively; 68.5% 86.4% and 56.2%; and 29.6%, 9.1% and 43.8%. The proportion of female subjects was high in both the MCI and AD subject groups as previously reported (Non-Patent Document 33).
(MCI及びADの被験者の尿検体中3-HPMA/Cre及びAC-Acro/Creの減少の検討結果)
MCI及びADの被験者の尿検体中の3-HPMA含有量及びCre含有量を測定し、コントロール被験者の尿検体中の3-HPMA含有量及びCre含有量と比較した。また、Cre含有量に対する3-HPMA含有量の比(3-HPMA/Cre (μmol/g))を算出した。
(Results of examination for reduction of 3-HPMA / Cre and AC-Acro / Cre in urine samples of subjects with MCI and AD)
The 3-HPMA content and Cre content in urine samples of subjects of MCI and AD were measured, and compared with the contents of 3-HPMA and Cre in urine samples of control subjects. Also, the ratio of 3-HPMA content to Cre content (3-HPMA / Cre (μmol / g)) was calculated.
まず、MCI被験者とAD被験者とを区別せずに、両方の被験者を含む群(以下、MCI+AD群と称する)について、コントロール被験者群(以下、コントロール群と称する)と比較したデータ解析を行った。図1-Aに示すように、3-HPMA、3-HPMA/Cre、Cre、AC-Acro、AC-Acro/Cre及び年齢の中央値は、コントロール被験者群及びMCI+AD被験者群に関し、それぞれ、1.48 μmol/l及び 1.42 μmol/l; 2.23 μmol/g及び 1.54 μmol/g; 75.1 mg/dl及び 91.0 mg/dl; 75.1 nmol/ml及び 65.7 nmol/ml;109 μmol/g及び 66.3 μmol/g; 並びに 57.0歳及び 80.5 歳 であった。その結果、図1-Aに示すように、MCI+AD群の尿検体中の3-HPMA/Cre(μmol/g)のレベルは、コントロール群の尿検体中の3-HPMA/Creレベルと比較して減少していたが、3-HPMAの減少は認められなかった。そこで、AC-Acroを、アクロレインを無毒化する物質の別の候補として取り上げ、MCI+AD群におけるその変化を試験した。図1-Aに示すように、MCI+AD群の尿検体中のAC-Acro/Creレベルは、コントロール群と比較して有意に低下していた。この結果は、認知症被験者において、AC-Acro/Creレベルの変化が3-HPMA/Creレベルの変化と同じであることを示す。3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/Creレベルを同年齢群(63-79歳のコントロール被験者22例及びMCI+AD被験者23例)で評価すると、同様の結果が得られた(図1-B)。図1-Bに示すように、3-HPMA、3-HPMA/Cre、Cre、AC-Acro、AC-Acro/Cre及び年齢の中央値は、コントロール被験者群及びMCI+AD被験者群に関し、それぞれ、1.11 μmol/l及び 1.45 μmol/l; 2.40 μmol/g及び 1.63 μmol/g; 62.3 mg/dl及び 90.2 mg/dl; 66.3 nmol/ml及び 65.5 nmol/ml;120 μmol/g及び 68.3 μmol/g; 並びに 71.0歳及び 74.0 歳 であった。 First, without distinction between MCI test subjects and AD test subjects, data analysis was performed on a group including both test subjects (hereinafter referred to as MCI + AD group) in comparison with a control test subject group (hereinafter referred to as a control group). The As shown in FIG. 1-A, 3-HPMA, 3-HPMA / Cre, Cre, AC-Acro, AC-Acro / Cre and median age are for the control subject group and the MCI + AD subject group, respectively. 1.48 μmol / l and 1.42 μmol / l; 2.23 μmol / g and 1.54 μmol / g; 75.1 mg / dl and 91.0 mg / dl; 75.1 nmol / ml and 65.7 nmol / ml; 109 μmol / g and 66.3 μmol / g; And 57.0 and 80.5 years old. As a result, as shown in FIG. 1-A, the level of 3-HPMA / Cre (μmol / g) in the urine sample of the MCI + AD group was compared with the level of 3-HPMA / Cre in the urine sample of the control group Although there was no decrease in 3-HPMA. Thus, AC-Acro was taken as another candidate for acrolein detoxification and its change in the MCI + AD group was tested. As shown in FIG. 1-A, AC-Acro / Cre levels in urine samples of the MCI + AD group were significantly reduced compared to the control group. The results show that in dementia subjects, changes in AC-Acro / Cre levels are the same as changes in 3-HPMA / Cre levels. Similar results were obtained when 3-HPMA / Cre levels and AC-Acro / Cre levels were evaluated in the same age group (22 control subjects aged 63-79 years and 23 MCI + AD subjects) (Fig. 1- B). As shown in FIG. 1-B, 3-HPMA, 3-HPMA / Cre, Cre, AC-Acro, AC-Acro / Cre and median age are for the control subject group and the MCI + AD subject group, respectively. 1.11 μmol / l and 1.45 μmol / l; 2.40 μmol / g and 1.63 μmol / g; 62.3 mg / dl and 90.2 mg / dl; 66.3 nmol / ml and 65.5 nmol / ml; 120 μmol / g and 68.3 μmol / g; And 71.0 and 74.0.
上記結果は、尿中の3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/Creレベルがいずれも認知症に関する尿中生化学的マーカーとして使用できることを示す。採尿は採血よりも非侵襲性でありかつ概ねより容易であることから、尿中3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/Creレベルは従来知られている認知症判定の指標である血漿中のAβ40/42やPC-Acroと比較して、非常に簡便で有用な認知症判定用バイオマーカーであり得る。 The above results indicate that both 3-HPMA / Cre levels and AC-Acro / Cre levels in urine can be used as urinary biochemical markers for dementia. Because urine collection is non-invasive and generally easier than blood collection, urinary 3-HPMA / Cre levels and AC-Acro / Cre levels are plasma indicators that are indicators of the conventional determination of dementia. Compared to Aβ 40/42 and PC-Acro, it can be a very convenient and useful biomarker for dementia determination.
(MCI群とAD群との間の尿検体中の3-HPMA/Cre及びAC-Acro/Creの比較結果)
次に、MCI被験者とAD被験者とを区別して、MCI被験者のみからなる群(以下、MCI群と称する)とAD被験者のみからなる群(以下、AD群と称する)とを比較したデータ解析を行った。図2-Aに示すように、3-HPMA、3-HPMA/Cre、Cre、AC-Acro、AC-Acro/Cre及び年齢の中央値は、MCI被験者群及びAD被験者群に関し、それぞれ、1.37 μmol/l及び 1.53 μmol/l; 1.89 μmol/g及び 1.29 μmol/g; 68.6 mg/dl及び 98.1 mg/dl; 58.7 nmol/ml及び 66.9 nmol/ml;92.0 μmol/g及び 55.9 μmol/g; 並びに 80.0歳及び 81.0 歳 であった。その結果、図2-Aに示すように、AD群の3-HPMA/CreレベルもAC-Acro/Creレベルも、MCI群のものより低く、そして、AD群のCreレベルはMCI群のものより高かった。MCI+AD群において、3-HPMAレベルはAC-Acroレベルと良い相関を示した(図2-B)。AD群の尿検体中の3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/CreレベルはMCI群と比較して減少しており、それは主にCreの増加によるものであるが、AD被験者における尿検体中のCreの増加のメカニズムは明らかでない。
(Comparison result of 3-HPMA / Cre and AC-Acro / Cre in urine sample between MCI group and AD group)
Next, data analysis is performed by comparing the group consisting of only MCI subjects (hereinafter referred to as MCI group) with the group consisting of only AD subjects (hereinafter referred to as AD group) by distinguishing MCI subjects from AD subjects. The As shown in Figure 2-A, 3-HPMA, 3-HPMA / Cre, Cre, AC-Acro, AC-Acro / Cre and median age are 1.37 μmol for MCI and AD subject groups, respectively. / l and 1.53 μmol / l; 1.89 μmol / g and 1.29 μmol / g; 68.6 mg / dl and 98.1 mg / dl; 58.7 nmol / ml and 66.9 nmol / ml; 92.0 μmol / g and 55.9 μmol / g; Years old and 81.0 years old. As a result, as shown in Fig. 2-A, both 3-HPMA / Cre level and AC-Acro / Cre level of AD group are lower than those of MCI group, and Cre level of AD group is higher than that of MCI group. it was high. In the MCI + AD group, 3-HPMA levels showed a good correlation with AC-Acro levels (FIG. 2-B). 3-HPMA / Cre levels and AC-Acro / Cre levels in urine samples in the AD group are decreased compared to the MCI group, mainly due to the increase in Cre, but in urine samples in AD subjects The mechanism of the increase of Cre is not clear.
このように、AD群の尿検体中の3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/CreレベルがMCI群のものよりも低いことが明らかになった。採尿は採血よりも非侵襲性でありかつ概ねより容易であることから、尿中3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/Cre レベルは、認知症の重症度の評価や、AD被験者とMCI被験者との判別のための非常に簡便で有望なバイオマーカーとして使用できる。 Thus, it was revealed that 3-HPMA / Cre levels and AC-Acro / Cre levels in urine samples of the AD group were lower than those of the MCI group. Because urine collection is non-invasive and generally easier than blood collection, urinary 3-HPMA / Cre levels and AC-Acro / Cre levels can be used to assess the severity of dementia, and AD and MCI subjects It can be used as a very convenient and promising biomarker for the discrimination between
(尿検体中の3-HPMA/Cre 、AC-Acro/Cre、及びCreと、MMSE、CDRsob、画像解析、又は血漿中Aβ40/42との間の相関)
従前の検討において、血漿中PC-AcroはMMSEと相関したが、画像解析、すなわちZ-スコアとは相関しなかった(非特許文献21)。尿中3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/Creレベルは、血漿中PC-Acroのように、細胞傷害又は組織障害の生化学的マーカーであることから、3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/CreレベルとMMSE、CDRsob又はZ-スコアとの間の関連性を検討した。また、尿中の3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/Creレベル及びCreと血漿中Aβ40/42との間の相関を評価した。
(Correlation between 3-HPMA / Cre, AC-Acro / Cre, and Cre in urine samples and MMSE, CDRsob, image analysis, or Aβ 40/42 in plasma)
In previous studies, plasma PC-Acro correlated with MMSE but not with image analysis, ie, Z-score (21). Urinary 3-HPMA / Cre levels and AC-Acro / Cre levels, like PC-Acro in plasma, are biochemical markers of cell injury or tissue damage, so 3-HPMA / Cre levels and AC- The association between Acro / Cre levels and MMSE, CDRsob or Z-scores was examined. In addition, the 3-HPMA / Cre levels and the AC-Acro / Cre levels in urine and the correlation between Cre and plasma Aβ 40/42 were evaluated.
MCI+AD群の3-HPMA/Creレベル又はAC-Acro/Creレベルの減少は、MMSEの減少(図3-A)及びCDRsobの増加(図3-B)とよく相関した。しかしながら、3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/CreレベルはZスコアとは相関しなかった(図3-C)。MCI+AD群のCreレベルの増加は、MMSEの減少及びCDRsobの増加のいずれとも相関したが、Z-スコアと相関しなかった(図3-A、B、及びC)。 Decreased levels of 3-HPMA / Cre or AC-Acro / Cre in the MCI + AD group correlated well with decreased MMSE (FIG. 3-A) and increased CDRsob (FIG. 3-B). However, 3-HPMA / Cre levels and AC-Acro / Cre levels did not correlate with the Z score (FIG. 3-C). An increase in Cre levels in the MCI + AD group correlated with both a decrease in MMSE and an increase in CDRsob, but not with the Z-score (FIGS. 3-A, B, and C).
図4に示すように、MCI+AD群の3-HPMA/Creレベルは、Aβ40/42とよく逆相関した。しかしながら、AC-Acro/Creレベル及びCreはAβ40/42と相関しなかった。この結果は、尿中の3つのマーカー、すなわち3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/Creレベル及びCreのうち、尿中3-HPMA/CreレベルがAD被験者とMCI被験者を識別するための最も信頼できる生化学的マーカーであることを示す。 As shown in FIG. 4, 3-HPMA / Cre levels in the MCI + AD group correlated well with Aβ 40/42 . However, AC-Acro / Cre levels and Cre did not correlate with Aβ 40/42 . The result is that, among the three markers in urine: 3-HPMA / Cre levels and AC-Acro / Cre levels and Cre, urinary 3-HPMA / Cre levels are most likely to distinguish between AD and MCI subjects. Indicates a reliable biochemical marker.
上記のように、MCI+AD群の尿検体中の3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/Creレベルがコントロール群と比較して有意に低いこと、及びAD群の尿検体中の3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/CreレベルがMCI群と比較して有意に低いことが判明した。生体内でアクロレインは主にGSHにより無毒化される。すなわち、アクロレインはアクロレイン−GSH抱合体を形成し代謝される。GSHの不足はアクロレインの代謝を低下させ、その結果アクロレインとタンパク質や核酸との相互作用が生じ、これら物質の不活性化をもたらす。したがって、アクロレイン−GSH抱合体の代謝物である3-HPMAの尿検体中含有量をCreの尿検体中含有量で補正した3-HPMA/Creレベルの低下、及びAC-Acroの尿検体中含有量をCreの尿検体中含有量で補正したAC-Acro/Creレベルの低下はいずれも、脳組織障害によって生じる認知症の重要な生化学的マーカーとなる。また、尿検体中の3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/Creレベルの低下はいずれも、AD群とMCI群とを区別するための信頼できる生化学的マーカーとして使用できる。 As described above, the levels of 3-HPMA / Cre and AC-Acro / Cre in urine samples of the MCI + AD group are significantly lower than those in the control group, and 3-HPMA in urine samples of the AD group It was found that / Cre levels and AC-Acro / Cre levels were significantly lower compared to the MCI group. Acrolein is mainly detoxified by GSH in vivo. That is, acrolein is metabolized to form acrolein-GSH conjugate. Lack of GSH reduces the metabolism of acrolein, resulting in the interaction of acrolein with proteins and nucleic acids, leading to the inactivation of these substances. Therefore, the 3-HPMA / Cre level is reduced by correcting the urinary sample content of 3-HPMA, which is a metabolite of acrolein-GSH conjugate, with the urinary sample content of Cre, and the inclusion of AC-Acro in the urine sample Any reduction in AC-Acro / Cre levels, corrected for the amount of Cre in the urine sample, is an important biochemical marker of dementia caused by brain tissue damage. Also, both 3-HPMA / Cre levels and AC-Acro / Cre levels in urine samples can be used as reliable biochemical markers to distinguish between AD and MCI groups.
このように、尿中の3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/Creレベルは、認知症の診断を補助する検査方法に使用される有用なバイオマーカーになり得る。採尿は採血よりはるかに容易であるため、尿中3-HPMA/Creレベル及び/又はAC-Acro/Creレベルをマーカーとする検査方法は、被験者への侵襲が少ないという利点を有する。 Thus, 3-HPMA / Cre levels and AC-Acro / Cre levels in urine can be useful biomarkers used in testing methods to aid in the diagnosis of dementia. Since urine collection is much easier than blood collection, a test method using urinary 3-HPMA / Cre levels and / or AC-Acro / Cre levels as markers has the advantage of less invasive to the subject.
また、尿中の3-HPMA/Creレベル及びAC-Acro/Creレベルは、MCIとADとの判別を補助する検査方法や、MCIからADなどの認知症への進行や認知症の重篤度を評価するための検査方法に使用される信頼できるバイオマーカーであり得る。最近、脳脊髄液(CSF)中のAβ40、Aβ40/42及びAβ40/PC-AcroのレベルによりAD被験者をMCI被験者と区別できることが報告されている(非特許文献22)。尿の採取は脳脊髄液の採取よりはるかに容易であることから、ADとMCIとを区別するためには、尿中3-HPMA/Creレベル及び/又はAC-Acro/Creレベル、あるいはそれらに加えて血漿中のPC-Acro及びAβ40/42をバイオマーカーとして使用する検査方法が有用と考えられる。 In addition, urinary 3-HPMA / Cre levels and AC-Acro / Cre levels are testing methods that aid in the discrimination between MCI and AD, and the progression of dementia from MCI to AD and the severity of dementia It can be a reliable biomarker used in testing methods to assess Recently, it has been reported that AD subjects can be distinguished from MCI subjects by the levels of Aβ 40 , Aβ 40/42 and Aβ 40 / PC-Acro in cerebrospinal fluid (CSF) (Non-patent Document 22). Because urine collection is much easier than cerebrospinal fluid collection, to distinguish AD from MCI, urinary 3-HPMA / Cre levels and / or AC-Acro / Cre levels, or In addition, a test method using PC-Acro and Aβ 40/42 in plasma as a biomarker is considered useful.
本発明は、尿中の3-HPMA/Creレベル及び/又はAC-Acro/Creレベルを指標として、認知障害の判定、並びに認知症と軽度認知障害との判別を補助する検査方法に関するものであり、臨床検査薬産業、試薬産業、医療機器産業への利用が可能である。 The present invention relates to determination of cognitive impairment and a test method for assisting discrimination between dementia and mild cognitive impairment using 3-HPMA / Cre level and / or AC-Acro / Cre level in urine as an index. It can be used in the clinical laboratory medicine industry, the reagent industry, and the medical device industry.
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