JP2010500566A - 非アルコール性脂肪肝疾患(nafld)および非アルコール性脂肪性肝炎(nash)のマーカーおよびその使用方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2006年8月8日に出願された、米国仮特許出願番号60/836,555の優先権の利益を主張し、この米国仮特許出願は、その全体が本明細書中に参考として援用される。
非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)は米国で最も一般的な慢性肝臓疾患である。NASHは肝臓の脂肪炎症ならびに硬変、線維症および肝不全の主要原因である。疾患は進行性であり、脂肪症または非アルコール性脂肪肝疾患(NAFLD)として出発し、炎症性脂肪肝(NASH)に進行し、ついには硬変および線維症に至る。疾患は一般的に重篤な肝臓機能不全を生じるまで無症候性である。NAFLDまたはNASHの診断には、これらの疾患のいずれかに関する臨床検査が存在しないので肝臓生検が必要とされる。NASHの診断には脂肪、炎症および細胞周囲線維症またはマロリ小体のいずれかを伴う小葉中心性(ゾーン3)バルーニング変性の存在が必要とされる。NASHは硬変および肝細胞性癌腫にさえ至り得る進行性の肝臓疾患であると考えられるので、この区別は重要である。
いくつかの態様では、本発明は被験体(例えばヒト)の肝臓中のトリグリセリドの蓄積のレベルを評価する、および/または被験体における肝障害の重篤度をモニタリング、診断、分類、評価する、および/またはその進行もしくは退行を評価する方法を提供する。いくつかの実施形態では、肝障害は肝性機能不全、肝性脂肪症、非アルコール性脂肪肝疾患(NAFLD)、脂肪性肝炎または非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)である。いくつかの実施形態では、その方法は被験体からの体液中の1つ以上の脂質代謝物(例えば脂肪酸および/またはエイコサノイド)の量を決定することを含む。
いくつかの態様では、本発明は肝性機能不全、肝性脂肪症、NAFLD、脂肪性肝炎およびNASHのような肝臓トリグリセリドレベルの上昇に関連する肝障害を有する患者を診断、分類および/またはモニタリングし、脂肪症またはNAFLDから脂肪性肝炎またはNASHに移行する危険性を有する患者を同定するために用いることができる検査方法を提供する。
いくつかの実施形態では、脂質代謝物は特定の脂質クラス内に存在する脂肪酸である。脂質代謝物は、限定するものではないが、以下の表1に列挙される代謝物の各々、および以下の実施例4の表7および8に列挙される代謝物の各々を包含する。いくつかの実施形態では、脂質代謝物はTG20:4n6である。その方法は2、3、4、5、10、15、20以上の脂質代謝物のような1を超える脂質代謝物の量を測定することを伴うことができる。いくつかの実施形態では、表1の2つ以上の脂質代謝物を測定する。いくつかの実施形態では、表1の3つ以上の脂質代謝物を測定する。いくつかの実施形態では、表1の5つ以上の脂質代謝物を測定する。いくつかの実施形態では、表7および/または8の2つ以上の脂質代謝物を測定する。いくつかの実施形態では、表7および/または8の3つ以上の脂質代謝物を測定する。いくつかの実施形態では、表7および/または8の5つ以上の脂質代謝物を測定する。いくつかの実施形態では、脂質代謝物は肝臓トリグリセリドレベルと正に相関する。いくつかの実施形態では、脂質代謝物は肝臓トリグリセリドレベルと負に相関する。いくつかの実施形態では、脂質代謝物をその特定の脂質クラス内の相対量として測定する。いくつかの実施形態では、脂質代謝物をその特定の脂質クラス内のモルパーセンテージとして測定する。いくつかの実施形態では、脂質代謝物をその特定の脂質クラス内の重量パーセンテージとして測定する。
本発明は試料中で測定される1つの、いくつかのまたは全ての脂質代謝物がエイコサノイドであり得る方法を提供する。エイコサノイドの非限定例を表2、実施例5の表9、および実施例5の表10にて提供する。エイコサノイドに関する略語の例を表9に示す。
いくつかの実施形態では、本発明は、さらに本明細書にて提供されるいずれかの1つ以上の脂肪酸および/またはエイコサノイドのような1つ以上の脂質代謝物の量を試料中で決定するのみならず、1つ以上のさらなるバイオマーカーをも決定する。
(1)マロニル−CoAおよびマロニルカルニチン(肝臓中のトリグリセリドのレベルの上昇と共にレベルは上昇する)、
(2)表3(肝臓中のトリグリセリドのレベルの上昇と共にレベルは低下する)もしくは実施例6に列挙される遊離カルニチン、ブチロベタインおよびアシルカルニチン、ならびに/または
(3)表4(コレステロール合成の増大と共にレベルは上昇する)もしくは実施例6に列挙されるステロールおよび胆汁酸。
(1)表4(コレステロール合成の増大と共にレベルは上昇する)もしくは実施例6に列挙されるステロールおよび胆汁酸
(2)限定するものではないが表2(前記)、実施例5の表9もしくは実施例5の表10に示されるものを含むエイコサノイド、ならびに/または
(3)限定するものではないがTNFα、IL−6、CCL2/MCP−1およびCCL19(NASHでレベルは上昇する):IL−8、IL−18、サイトケラチン8およびサイトケラチン18(NASHでレベルは低下する)を含むサイトカイン、サイトケラチン、ケモカイン、アディポカインもしくはレプチン。
本発明の方法を用いて肝障害、例えば肝性機能不全、肝性脂肪症、NAFLD、脂肪性肝炎またはNASHを診断することができる。その方法を用いて肝障害の重篤度を評価し、肝障害をモニタリングし、および/または肝障害の進行もしくは退行を評価することもできる。いくつかの実施形態では、肝障害は肝性機能不全である。いくつかの実施形態では、肝障害は肝性脂肪症である。いくつかの実施形態では、肝障害はNAFLDである。いくつかの実施形態では、肝障害は肝性脂肪性肝炎である。いくつかの実施形態では、肝障害はNASHである。
本発明の方法から利益を享受し得る脂肪酸肝障害は、種々の因子により引き起こされ得る。非限定例には、肝炎;黄熱、HIV、HBVおよびHCVのようなウイルス性または非ウイルス性感染性作用物質により誘起される脂肪症;タモキシフェン、脱共役タンパク質阻害剤、イソニアジド、リファンピシン、フィブラートおよびペルオキシソーム増殖因子活性化受容体(PPAR)アゴニストによるような薬物誘起脂肪症;肥満、多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)、糖尿病、インスリン抵抗性および代謝障害のような代謝原因;アルコール性脂肪肝疾患およびアルコール性脂肪性肝炎のようなアルコール基盤の原因;シトリン欠損、ヘモクロマトーシスおよび高フェリチン血症のような先天性代謝異常または遺伝子変化;例えば四塩化炭素による毒素誘起脂肪症または毒素誘起脂肪性肝炎のような毒素誘起原因;栄養障害;栄養吸収障害;セリアック病;リポジストロフィー;肥満外科手術;ならびに肝臓移植が含まれる。
脂質代謝物含量に関するアッセイを体液試料において実施することができる。いくつかの実施形態では、脂質代謝物の量を血液、血漿、血清、単離されたリポタンパク質画分、唾液、尿、リンパ液および脳脊髄液からなる群から選択される試料から決定する。いくつかの実施形態では、アッセイを全血、血漿、血清、単離されたリポタンパク質画分で実施することができる。いくつかの実施形態では、試料は血漿または血清である。さらなるバイオマーカーに関するアッセイを体液または細胞試料で実施することができる。
本発明の方法を実行するためのキットを提供する。そのキットは(a)1つ以上の脂質代謝物の量を測定するための1つ以上の試薬、および(b)使用のための説明書を含む。キットは1、2、3、4、5、10、15、20以上の脂質代謝物の量を測定するための1、2、3、4、5、10、15、20以上の試薬を提供し得る。キットはさらに、上記および表2−4にて開示されたもののような1つ以上のさらなるバイオマーカーを測定するための1つ以上の試薬を提供し得る。いくつかの実施形態では、キットは、イムノアッセイにおいて使用するための1つ以上の試薬を含む。いくつかの実施形態では、キットは、MSアッセイにおいて使用するための1つ以上の試薬を含む。いくつかの実施形態では、試薬は抗体である。抗体を作成する方法は当業者に公知である。
研究集団
第1のデータセットは49個の肝臓生検試料を含み、それは肝性トリグリセリド組成および肝性トリグリセリド濃度との相関性を決定するためにプロファイリングされた。組織の病理学的試験により評価されるように、これらの試料のうち、8人の被験体がNASHに分類され、6人の被験体がNAFLDに分類され、35個が正常試料であった。これらの49個の肝臓試料は多様な人種(白色、黒色および不確定)の男性および女性から収集された。正常な肝臓を有する9人の被験体は一致する血漿試料を提供した。これらの試料を用いて肝臓トリグリセリド含量と血漿脂質代謝物との間の相関性を提供した。
血漿および組織からの脂質を、基本の内部標準の存在下、Folchらの方法(Folch,J.ら A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues.J.Biol.Chem.226:497−509(1957))によりクロロホルム−メタノール(2:1、容量/容量)を用いて抽出した。各分析に関して血漿200μlを使用した。各抽出物内の個々の脂質クラスをWatkins,S.M.ら Unique phospholipid metabolism in mouse heart in response to dietary docosahexaenoic or {alpha}−linolenic acids.Lipids.36:247−254(2001)に記載されるように、調製用薄層クロマトグラフィーにより分離した。
被験体の30%を超えて検出されない代謝物は統計分析には含めなかった。
変換されていないモルパーセンテージデータを用いて肝性トリグリセリド含量と相関させ、肝性機能不全研究における結果の確認にも使用した。
ピアソンの相関係数を用いて各代謝物と全肝性トリグリセリドとの関係性を評価した。表6の代謝物は全肝性トリグリセリドと相関し(α<0.2)、肝性機能不全と正常個体との間で血清中に観察された差異と比較した。肝性機能不全個体で逆の効果を有した(2群:正常および肝性機能不全に関する不対スチューデントt検定による)これらの代謝物は、表6に含めなかった。
血漿および肝臓脂肪酸組成物の相関性
肝性トリグリセリド含量と相関する、脂質クラスのパーセンテージ組成物として表現される脂質代謝物は血液からアッセイできることが見出された。血液基盤の測定値に関する可能性を決定して、肝性脂質クラス脂肪酸組成物を正確に反映するために正常ヒトなヒトから(第1の被験体のセットから)の一致した血漿−肝臓試料からの個々の脂質クラスの脂肪酸組成物を相関させた。血液血漿と肝臓の組成物間の相関性は、トリグリセリドおよびホスファチジルコリンクラスに対して優れており、コレステロールエステルクラスに関して幾分良好であった(図2)。これにより、トリグリセリドおよびホスファチジルコリンの血液血漿脂肪酸組成物が、各々トリグリセリドおよびホスファチジルコリンの肝臓脂肪酸組成物の正確な指標であることが示された。故に、肝臓の組成データが脂肪症と十分に相関する場合、脂肪酸の血液血漿基盤の測定値は肝臓(脂肪症)におけるトリグリセリドの定量的な量を示し得る。
肝性脂肪症と肝性脂肪酸組成物との間の相関性
第1のデータセットをこの実験において使用した。49人の被験体の肝臓試料を、肝性脂肪症および炎症の程度に関して分類した。6人の被験体がNAFLDに分類され、8人の被験体がNASHに分類された。全てのその他の試料を正常と推定した。TrueMass(登録商標)技術を用いて試料をプロファイリングし、多くの代謝物が全肝性トリグリセリド濃度と正または負のいずれかで相関することが見出された。とりわけ、一飽和脂肪酸は一般的に脂肪症と正に相関し、必須脂肪酸は一般的に脂肪症と負に相関した。全肝性トリグリセリドと十分に相関する代謝物の一例は、トリグリセリド中に存在する全脂肪酸のパーセンテージとして表現される脂肪酸20:4n6であった(図3)
図3は肝性トリグリセリド濃度(ナノモル/g)と肝性トリグリセリド中20:4n6の相対比率(全トリグリセリド脂肪酸のモルパーセンテージとして表現される)との間の関係性を示す。TG20:4n6の相対比率は、肝臓中のトリグリセリドの全濃度の優れた予測因子であった。正常に分類されたにもかかわらず、いくつかの正常試料はNAFLDレベルのトリグリセリドを呈し、20:4n6の相対比率は全トリグリセリド濃度の優れた予測因子のままであった。
NAFLDおよびNASHのマーカー
表6のNAFLDおよびNASHの代謝物マーカーは、肝臓の全トリグリセリド含量とのその観察されたおよび/または予測された相関性に基づいて選択された。加えてこれらのマーカーは、正常肝臓機能または肝性機能不全を有する試験された16人全ての被験体を分類するのに有用ないくつかの相関性を示した。
血漿中のNAFLDおよびNASHの脂肪酸マーカー
研究集団
NASH、NAFLDおよび正常対照血漿試料のセットを収集して、血漿中の脂質組成物における差異を試験した。NASHの患者は30人の、NAFLDの患者は7人、正常被験体は12人であった。
絶食時血漿、血清および肝臓試料から脂質代謝物を定量した。測定された脂質には、コレステロール、コレステロールエステル(CE)、ジグリセリド(DG)、遊離コレステロール(FS)、遊離脂肪酸(FA)、リゾホスファチジルコリン(LY)、ホスファチジルコリン(PC)、ホスファチジルエタノールアミン(PE)およびトリグリセリド(TG)が含まれた。CE、DG、FA、LY、PC、PEおよびTG脂質クラスに関して、以下の脂肪酸構成成分が脂質クラス内の全脂肪酸の比率として定量された。
NAFLDおよびNASHのマーカーに関して、モルパーセンテージデータおよび脂質クラス濃度を評価した。データを分析用に変換しなかった。被験体の30%を超えて検出されない代謝物は統計分析には含めなかった。両側t検定を用いて群(NASH対正常、およびNAFLD対正常)を比較した。
表7および8は、各々NASHおよびNAFLDと有意に関連するマーカーを示す。NASHおよびNAFLD被験体におけるたいていの脂質クラスは、正常と有意に異ならなかった。ホスファチジルエタノールアミンおよびホスファチジルコリンは、NASHにおいて正常に相対して有意に減少した(t検定からのp値:0.001、0.021)。ホスファチジルコリンおよびリゾホスファチジルコリンは、NAFLDにおいて正常に相対して有意に減少した(t検定からのp値:0.05、0.042)。ノンパラメトリックウィルコクソン検定から非常に類似した結果が得られた。
血漿中のNAFLDおよびNASHのエイコサノイドマーカー
研究集団
研究3で用いた研究集団の亜集団を用いてNASH、NAFLDおよび正常被験体の間のエイコサノイドの脂質組成物における差異を決定した。NASH患者は26人、NAFLD患者は5人、および正常対照は12人であった。
タンパク質沈殿およびろ過、その後LC/MSへの負荷を用いて、血漿または血清250μlからエイコサノイドを抽出した。定量用に重水素化されたサロゲートの混合物20μlを各試料に加え、完全に混合した。各血漿/血清試料10μlに抗酸化溶液(50:50MeOH:H2O中0.2mg/ml BHT.EDTA)を加え、完全に混合した。メタノール1mlを各試料に加え、続いて混合することによりタンパク質沈殿を実施した。試料を−4℃および17000gで10分間遠心した。上澄を窒素下、10psiで2時間乾燥させた。乾燥した試料をメタノール:脱イオン化水(50:50)60μlで再構築した。混合した後、試料をLC/MSMS分析用にシラン処理されたオートサンプラーインサートに移した。試料をApplied Biosystems 4000 QTRAPに連結されたAgilent Stable Bond C18カラム(150×2.1mm、1.8ミクロン)に注入した。分析被験体をネガティブエレクトロスプレイによりイオン化し、タンデムMSモードで質量分析器を操作した。
定量的データ(血漿グラムあたりのピコモル)をNAFLDおよびNASHのマーカーに関して評価した。定量的データを分析用に変換しなかった。被験体の30%を超えて検出されない代謝物は統計分析には含めなかった。両側t検定を用いて群(NASH対正常、およびNAFLD対正常)を比較した。
表10は、NASHおよびNAFLDと有意に関連したエイコサノイド代謝物を示す。NAFLD群は、有意に高い13,14−ジヒドロ−l5−ケトプロスタグランジンA2、11−デヒドロ−トロンボキサンB2および12,13−ジヒドロキシオクタデセン酸を有する。19,20−ジヒドロキシドコサペンタエン酸は、t検定によると有意に減少したが、ウィルコクソン検定による有意性には到達しなかった。
マーカーの組み合わせに基づく分類
記載されたマーカー代謝物から直接的に、またはこれらのマーカーの単純な組み合わせからのいずれかでNASHの診断法を築くことができる。各診断適用は独特な性能特性を必要とするので、代謝物濃度を単純なアルゴリズムと組み合わせて、特定の望ましい検定に必要とされる感度および特異度を提供することができる。
Claims (41)
- 被験体における肝障害を診断またはモニタリングする方法であって、
(A)該被験体の体液からの1つ以上の試料中の1つ以上の脂質代謝物の量を決定する工程、および
(B)該1つ以上の脂質代謝物の量を肝障害の存在と相関させる工程を含み、
ここで該脂質代謝物は脂肪酸および/またはエイコサノイドであり、ここで該肝障害は肝性機能不全、肝性脂肪症、非アルコール性脂肪肝疾患(NAFLD)、脂肪性肝炎または非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)である、方法。 - 前記1つ以上の脂質代謝物が1つ以上の脂肪酸を含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記1つ以上の脂肪酸の量が、1つ以上の試料中の1つ以上の脂質クラスの脂質中の全脂肪酸含量に対する1つ以上の脂肪酸の相対量である、請求項3に記載の方法。
- 前記1つ以上の脂質代謝物が1つ以上のエイコサノイドを含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記肝障害が脂肪症、NAFLDまたはNASHである、請求項1または2に記載の方法。
- 前記1つ以上の脂質代謝物の量を1つ以上の参照と比較することをさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
- 2つ以上の前記脂質代謝物の量が決定される、請求項1または2に記載の方法。
- 前記1つ以上の脂質代謝物が、
(a)15−HETEおよび15−ケト−PGF2α、
(b)TG18:1n7およびPC20:3n6、
(c)11−HETEおよびCE22.6n3、
(d)11−HETEおよびPCTL、および
(e)PC22:6n3およびPC18:3n3、
からなる群から選択される1対の脂質代謝物を含む、請求項12に記載の方法。 - 前記被験体の処置に対する応答を決定するためにモニタリングの方法が用いられる、請求項1または2に記載の方法。
- 前記肝障害が肝炎、HIV感染、HBV感染、HCV感染、ウイルス誘起脂肪症、非ウイルス性感染性作用物質により誘起される脂肪症、薬物誘起脂肪症、肥満、多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)、糖尿病、インスリン抵抗性、代謝障害、アルコール性脂肪肝疾患、アルコール性脂肪性肝炎、先天性代謝異常、遺伝子変化、毒素誘起脂肪症、毒素誘起脂肪性肝炎、栄養障害、栄養吸収障害、セリアック病、リポジストロフィー、肥満外科手術および肝臓移植からなる群から選択される1つ以上の状態に関連する、請求項1または2に記載の方法。
- 前記試料が血液、血漿、血清、単離されたリポタンパク質画分、唾液、尿、リンパ液および脳脊髄液からなる群から選択される、請求項1、2、8、9、10または11に記載の方法。
- 前記試料が血液、血漿、血清または単離されたリポタンパク質画分からなる群から選択される、請求項16に記載の方法。
- 前記被験体がヒトである請求項1、2、8、9、10または11に記載の方法。
- 被験体における肝障害を診断またはモニタリングする方法であって、該被験体の体液からの試料中の1つ以上の脂質クラスの脂質中の全脂肪酸含量に対する1つ以上の脂肪酸の相対量を決定する工程、および
該相対量を肝障害の存在と相関させる工程を含み、
ここで該肝障害は肝性機能不全、肝性脂肪症、非アルコール性脂肪肝疾患(NAFLD)、脂肪性肝炎または非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)である、方法。 - 前記1つ以上の脂肪酸の相対量を参照と比較する工程をさらに含む、請求項19または20に記載の方法。
- 前記被験体におけるNASHを診断する方法であって、請求項19に記載の方法の工程を含み、さらに被験体からの体液中のエイコサノイドのレベルを決定する工程を含み、ここで正常レベルよりも高いことがNASHを示す、方法。
- 前記エイコサノイドがl5−HETE;PGB2;PGE2;PGF2α;15−ケト−PGF2α;5−HETE;8−HETE;9−HETE;11−HETE;12−HETE;12−HEPE;11,12−EpETrE;および8,9−DiHETrEからなる群から選択される、請求項23に記載の方法。
- 2つ以上の脂肪酸の相対量が決定される、請求項19または20に記載の方法。
- 前記被験体の処置に対する応答を決定するためにモニタリングの方法が用いられる、請求項1または19に記載の方法。
- 被験体の肝臓中のトリグリセリドのレベルを評価する方法であって、該被験体の体液からの試料中の脂質代謝物の量を決定する工程を含み、
ここで該脂質代謝物は脂質クラスに存在する脂肪酸であり、
ここで該脂質クラスは遊離脂肪酸、全脂肪酸、トリグリセリド、コレステロールエステル、ホスファチジルコリンおよびホスファチジルエタノールアミンからなる群から選択される、方法。 - 前記代謝物の量が試料中の1つ以上の脂質クラスの脂質中の全脂肪酸含量に対する脂肪酸の相対量である、請求項27に記載の方法。
- 1つ以上の脂肪酸の相対量を参照と比較する工程をさらに含む、請求項29に記載の方法。
- 前記肝障害が肝炎、HIV感染、HBV感染、HCV感染、ウイルス誘起脂肪症、非ウイルス性感染性作用物質により誘起される脂肪症、薬物誘起脂肪症、肥満、多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)、糖尿病、インスリン抵抗性、代謝障害、アルコール性脂肪肝疾患、アルコール性脂肪性肝炎、先天性代謝異常、遺伝子変化、毒素誘起脂肪症、毒素誘起脂肪性肝炎、栄養障害、栄養吸収障害、セリアック病、リポジストロフィー、肥満外科手術および肝臓移植からなる群から選択される1つ以上の状態に関連する、請求項19または27に記載の方法。
- 前記試料が血液、血漿、血清、単離されたリポタンパク質画分、唾液、尿、リンパ液および脳脊髄液からなる群から選択される、請求項19、20、22、27、28、29、30、31または32に記載の方法。
- 前記試料が血液、血漿、血清または単離されたリポタンパク質画分からなる群から選択される、請求項34に記載の方法。
- 前記被験体がヒトである請求項19、20、22、27、28、29、30、31または32に記載の方法。
- 前記被験体が肝臓移植片ドナー候補であるか、肥満外科手術のために評価されているか、肥満外科手術を行ったことがあるか、または体重減少に関してモニタリングされている、請求項1、19または27に記載の方法。
- 請求項19、20、27、28または29に記載の方法で使用するためのキットであって、該キットが、
(a)脂肪酸に対する抗体および
(b)使用のための説明書、
を含む、キット。 - 前記キットが、
(c)第2の脂肪酸に対する第2の抗体、
をさらに含む、請求項38に記載のキット。 - 請求項1または2に記載の方法で使用するためのキットであって、該キットが、
(a)1つ以上の脂質代謝物に対する抗体および
(b)使用のための説明書、
を含む、キット。 - 前記キットが2つ以上の脂質代謝物に対する抗体を含む、請求項40に記載のキット。
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WATKINS et al. | Sommaire du brevet 2678670 | |
WATKINS et al. | Patent 2678670 Summary |
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