JP2000310625A - Method for measuring oxidative dna damaged product - Google Patents
Method for measuring oxidative dna damaged productInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化的DNA損傷
産物または発癌物質−DNA付加体(アダクト)の尿中
濃度の測定方法に関する。The present invention relates to a method for measuring the urinary concentration of an oxidative DNA damage product or a carcinogen-DNA adduct (adduct).
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、生体内での活性酸素(酸素ラジカ
ル)の作用が注目され、様々な疾患や老化の原因として
の関与を示唆する幾つかの事実が知られている。即ち、
1)発癌因子である放射線は活性酸素の発生を引き起こ
し、その結果DNA損傷を起こし、2)動物の自然発生
癌の頻度はその動物種の酸素消費量と相関関係があり、
3)発癌物質や発癌プロモーターの多くが活性酸素を発
生する等である。上記のように活性酸素がヒト癌の発生
に密接に関与するとすれば、何らかの手段で証明するこ
とにより、アンチオキシダント(いわゆるラジカルスカ
ベンジャー)の摂取等、癌の発生を抑制する癌予防対策
の為の有効な戦略を編み出すことも可能になると考えら
れる。活性酸素の発生は、上記の如く酸素代謝、化学発
癌物質及び放射線によって発生するが、炎症において重
要なアラキドン酸カスケード等の代謝系やアポトーシス
においても重要な働きを示している。2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to the action of active oxygen (oxygen radicals) in vivo, and several facts suggesting involvement of various diseases and aging are known. That is,
1) radiation, which is a carcinogen, causes the generation of reactive oxygen species, resulting in DNA damage, and 2) the frequency of spontaneous cancers in animals is correlated with the oxygen consumption of that species.
3) Many carcinogens and tumor promoters generate active oxygen. As described above, if active oxygen is closely related to the development of human cancer, it is necessary to prove by some means that antioxidants (so-called radical scavengers) can be taken to prevent cancer and prevent cancer. It will be possible to come up with an effective strategy. The generation of active oxygen is generated by oxygen metabolism, chemical carcinogens and radiation as described above, but also shows an important function in metabolic systems such as arachidonic acid cascade and in apoptosis which are important in inflammation.
【0003】この様に、生体内で種々な働きを示す活性
酸素の発生が、発癌過程に関与していることは容易に推
測できるが、活性酸素そのものは不安定であり細胞内で
直接検出することは困難であるのが現状である。現時点
で最も重要なことはヒト発癌過程において活性酸素が実
際に関与している直接の証拠を多く見つけることである
が、その場合には簡便に且つ容易に活性酸素を直接また
は間接的に測定する方法の確立が要求されている。As described above, it can be easily presumed that the generation of active oxygen having various functions in a living body is involved in the carcinogenesis process, but active oxygen itself is unstable and can be directly detected in cells. It is difficult at present. The most important thing at the moment is to find a lot of direct evidence that active oxygen is actually involved in human carcinogenesis, in which case it is simple and easy to measure active oxygen directly or indirectly Establishment of a method is required.
【0004】活性酸素によるDNA損傷産物、8−ヒド
ロキシグアニン(以下、8-OH-Guaともいう)は、1984年
に葛西等によって発見された酸化的DNA損傷マーカー
の一つであり、アデニンとの塩基対形成によりG・C→
T・Aトランスバージョン突然変異を引き起こすことが
知られており、発癌過程で重要な役割を演じていると思
われる。A product of DNA damage caused by reactive oxygen, 8-hydroxyguanine (hereinafter also referred to as 8-OH-Gua), is one of the oxidative DNA damage markers discovered by Kasai et al. GC by base pairing →
It is known to cause TA transversion mutations and appears to play an important role in the carcinogenesis process.
【0005】現在、8―ヒドロキシデオキシグアノシン
(以下、8-OH-dGともいう)は酸化的DNA損傷のマー
カーとして広く用いられており、高速液体クロマトグラ
フィー(HPLC)に接続した電気化学検出器(ECD)によっ
て測定される(HPLC-ECD法)。At present, 8-hydroxydeoxyguanosine (hereinafter, also referred to as 8-OH-dG) is widely used as a marker for oxidative DNA damage, and an electrochemical detector (HPLC) connected to high performance liquid chromatography (HPLC) is used. (ECD) (HPLC-ECD method).
【0006】8-OH-dGの測定は、臓器や培養細胞及び末
梢血白血球等の血液由来細胞を用いて測定することが可
能であるが、尿中の量を測定することも試みられている
(Kasai et al., Mutation Res., 387, 147-163, 199
7)。個人個人の発癌リスク評価、活性酸素関連疾患の
診断、老化度の評価のための指標として8-OH-dGを測定
するためには尿中の量を測定することが簡便であり、ま
た実用的である。これまでに報告されている尿中8-OH-d
Gの分析法は大きく分けて3種知られている。1)8-OH-
dGに対する抗体を結合させたアフィニティーカラムで精
製した分画をHPLC-ECD法で分析する(Park et al., Pro
c. Natl. Acad. Sci. USA, 89,3375-3379, 1992)。
2)3本のカラムを接続し、カラムスイッチングにより
8-OH-dGを分離し、電気化学検出器(ECD)により検出する
(Loft et al., Carcinogenesis, 13, 2241-2247, 199
2)。3)ELISA法により尿を直接分析する(Erholaet a
l., FEBS Lett., 9, 287-291, 1997)。[0006] 8-OH-dG can be measured using blood-derived cells such as organs, cultured cells and peripheral blood leukocytes, but it has also been attempted to measure the amount in urine. (Kasai et al., Mutation Res., 387, 147-163, 199
7). To measure 8-OH-dG as an index for assessing the risk of carcinogenesis of individuals, diagnosing reactive oxygen-related diseases, and assessing the degree of aging, it is simple and practical to measure urinary amounts It is. Urinary 8-OH-d reported so far
G analysis methods are roughly classified into three types. 1) 8-OH-
The fraction purified on the affinity column to which the antibody against dG is bound is analyzed by HPLC-ECD (Park et al., Pro
c. Natl. Acad. Sci. USA, 89, 3375-3379, 1992).
2) Connect three columns and use column switching
8-OH-dG is separated and detected by an electrochemical detector (ECD) (Loft et al., Carcinogenesis, 13, 2241-2247, 199
2). 3) Direct analysis of urine by ELISA (Erholaet a)
l., FEBS Lett., 9, 287-291, 1997).
【0007】しかしながら、各々の方法にはそれぞれ問
題点がある。1)の方法は、アフィニティーカラムが市
販されていないため、一般的に用いることができない。
また、回収率が低く放射性の内部標準物質を使って尿中
濃度を計算する必要がある。2)の方法では、前処理が
複雑で回収率についても不明確である。また、8-OH-dG
のピーク付近に夾雑物が出る場合が多く、研究室により
測定値がかなり異なる。3)の方法は、特異性に問題が
あり、HPLC-ECD法より8倍高い値で測定値が報告されて
おり、しかもデータのばらつきが大きい(Prieme et a
l., Natural antioxidants and food quality in ather
osclerosis and cancer prevention (Kumpulainen et a
l., eds.), The Royal Society of Chemistry, pp78-8
2, 1996)。However, each method has its own problems. The method 1) cannot be generally used because an affinity column is not commercially available.
It is also necessary to calculate urinary concentrations using radioactive internal standards with low recovery rates. In the method 2), the pretreatment is complicated and the recovery rate is not clear. Also, 8-OH-dG
In many cases, contaminants appear in the vicinity of the peak, and the measured values vary considerably from laboratory to laboratory. The method 3) has a problem in specificity, and the measured value is reported to be eight times higher than that of the HPLC-ECD method, and the data has a large variation (Prieme et a).
l., Natural antioxidants and food quality in ather
osclerosis and cancer prevention (Kumpulainen et a
l., eds.), The Royal Society of Chemistry, pp78-8
2, 1996).
【0008】さらに、上記の1)、3)の方法は、抗体
を利用したカラムやELISAによる検出方法であるため、8
-OH-dG以外の酸化的損傷ヌクレオシドを測定することは
できない。また、2)の方法は、8-OH-dGは測定できる
ものの、8-OH-dGを修復して産生される8-OH-Guaを測定
することはできない。尿中には、8-OH-dG以外にも多種
多様の酸化的損傷ヌクレオシドが存在する。また、発癌
リスクをモニターするための発癌物質−DNA付加体
(アダクト)が存在する可能性がある。しかしながら、
従来の方法はこれらの微量な物質を検出することはでき
ない。Further, since the above methods 1) and 3) are detection methods using an antibody column or ELISA,
Oxidatively damaged nucleosides other than -OH-dG cannot be measured. In the method 2), 8-OH-dG can be measured, but 8-OH-Gua produced by repairing 8-OH-dG cannot be measured. There is a wide variety of oxidatively damaged nucleosides in urine other than 8-OH-dG. In addition, a carcinogen-DNA adduct (adduct) for monitoring the risk of carcinogenesis may be present. However,
Conventional methods cannot detect these trace substances.
【0009】また、抗体アフィニティーカラムを用いた
8-OH-dGと8-OH-Guaの同時分析が一例のみ報告されてい
る(Park et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89, 3
375-3379, 1992)。しかし回収率が悪く、尿に放射性同
位元素14Cを用いて標識した内部標準物質を混合し
て、同位体希釈法による尿中濃度を計算している。ま
た、抗体を結合しているアフィニティーカラムが市販さ
れておらず、抗体カラムの作製方法によって8-OH-dGと8
-OH-Guaの結合能力が変わるため、本方法は簡便性及び
再現性に欠ける点で一般的な方法とはなり難い。Further, an antibody affinity column was used.
Only one case of simultaneous analysis of 8-OH-dG and 8-OH-Gua has been reported (Park et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89, 3
375-3379, 1992). However, the recovery rate is poor, and urine is mixed with an internal standard substance labeled with a radioactive isotope 14 C to calculate the urinary concentration by the isotope dilution method. In addition, an affinity column to which an antibody is bound is not commercially available, and 8-OH-dG and 8
Since the binding ability of -OH-Gua changes, this method is unlikely to be a general method in that it lacks convenience and reproducibility.
【0010】8-OH-dG以外にも2−ヒドロキシデオキシ
アデノシン(2-OH-dA)、5−ヒドロキシデオキシシチ
ジン(5-OH-dC)、5−ホルミルデオキシウリジン(5-C
HO-dU)等、数10種類の酸化的DNA損傷の存在が知ら
れているが、生体試料における分析はなされていない。In addition to 8-OH-dG, 2-hydroxydeoxyadenosine (2-OH-dA), 5-hydroxydeoxycytidine (5-OH-dC), 5-formyldeoxyuridine (5-C)
Although several tens of oxidative DNA damages are known, such as HO-dU), no analysis has been made on biological samples.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、尿中
に存在するDNA酸化的損傷によって産生された酸化的
DNA損傷産物または発癌物質−DNA付加体(アダク
ト)の高感度且つ簡便な測定方法を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a highly sensitive and simple method for measuring oxidative DNA damage products or carcinogen-DNA adducts (adducts) produced by DNA oxidative damage present in urine. It is to provide a method.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明者は、尿中に存在
する多種多様の酸化的DNA損傷産物および発癌リスク
をモニターするための発癌物質−DNA付加体(アダク
ト)を検出する高感度且つ簡便な測定方法を確立するた
め、2種のカラムを順次使用することによって尿試料を
直接精製し、尿中の不純物を除去し、電気化学検出器(E
CD)等で測定した。SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have developed a highly sensitive and sensitive method for detecting a wide variety of oxidative DNA damage products present in urine and carcinogen-DNA adducts (adducts) for monitoring the risk of carcinogenesis. In order to establish a simple measurement method, urine samples were directly purified by using two types of columns sequentially, impurities in urine were removed, and an electrochemical detector (E
CD).
【0013】即ち、本発明の要旨は、次のとおりであ
る。 (1)以下の順の工程からなる、酸化的DNA損傷産物
または発癌物質−DNA付加体の尿中濃度の測定方法。 1)逆相カラムおよびイオン交換カラムの特性を併せ持
つゲルろ過カラムに尿を通して分画し、酸化的DNA損
傷産物または発癌物質−DNA付加体を含む画分を得る
工程。 2)該画分を逆相カラムに通す工程。 3)該逆相カラムからの溶離液中の酸化的DNA損傷産
物または発癌物質−DNA付加体の量を測定する工程。 (2) 酸化的DNA損傷産物の尿中濃度を測定する上
記(1)記載の測定方法。 (3) 酸化的DNA損傷産物が、酸化的損傷ヌクレオ
シドおよび/または酸化的損傷塩基である上記(2)記
載の測定方法。 (4) 酸化的損傷ヌクレオシドが8−ヒドロシキデオ
キシグアノシンであり、酸化的損傷塩基が8−ヒドロキ
シグアニンである上記(3)記載の測定方法。That is, the gist of the present invention is as follows. (1) A method for measuring the urinary concentration of an oxidative DNA damage product or a carcinogen-DNA adduct, comprising the following steps: 1) A step of fractionating urine through a gel filtration column having characteristics of a reversed phase column and an ion exchange column to obtain a fraction containing an oxidative DNA damage product or a carcinogen-DNA adduct. 2) passing the fraction through a reversed phase column. 3) measuring the amount of oxidative DNA damage product or carcinogen-DNA adduct in the eluate from the reverse phase column. (2) The method according to (1) above, wherein the urinary concentration of the oxidative DNA damage product is measured. (3) The method according to (2) above, wherein the oxidatively damaged DNA product is an oxidatively damaged nucleoside and / or an oxidatively damaged base. (4) The method according to (3), wherein the oxidatively damaged nucleoside is 8-hydroxideoxyguanosine and the oxidatively damaged base is 8-hydroxyguanine.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0015】本発明の測定方法によって測定される酸化
的DNA損傷産物とは、生体内の活性酸素(酸素ラジカ
ル)等によってDNAが損傷を受けた結果、産生され、
尿中に排出されたものである。具体的には、酸化的損傷
ヌクレオシドおよび酸化的損傷塩基が挙げられる。酸化
的損傷ヌクレオシドとして、例えば、8−ヒドロキシデ
オキシグアノシン(8-OH-dG)、2−ヒドロキシデオキ
シアデノシン(2-OH-dA)、5−ヒドロキシデオキシシ
チジン(5-OH-dC)、5−ホルミルデオキシウリジン(5
-CHO-dU)等が挙げられる。酸化的損傷塩基としては、
酸化的損傷ヌクレオシドの塩基部分が挙げられ、具体的
には、例えば、8−ヒドロキシグアニン(8-OH-Gua)等が
挙げられる。実施例にて示されるように、本発明方法に
おいて、8−ヒドロシキデオキシグアノシン(8-OH-d
G)と8−ヒドロキシグアニン(8-OH-Gua)のような酸化
的損傷ヌクレオシドおよび酸化的損傷塩基を同時に測定
することができる。Oxidative DNA damage products measured by the measurement method of the present invention are produced as a result of DNA damage by active oxygen (oxygen radicals) or the like in a living body,
It is excreted in urine. Specific examples include oxidatively damaged nucleosides and oxidatively damaged bases. Examples of oxidatively damaged nucleosides include 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OH-dG), 2-hydroxydeoxyadenosine (2-OH-dA), 5-hydroxydeoxycytidine (5-OH-dC), and 5-formyl Deoxyuridine (5
-CHO-dU). Oxidatively damaged bases include:
Examples include the base portion of the oxidatively damaged nucleoside, and specific examples include 8-hydroxyguanine (8-OH-Gua). As shown in the examples, in the method of the present invention, 8-hydroxideoxyguanosine (8-OH-d
G) and oxidatively damaged nucleosides such as 8-hydroxyguanine (8-OH-Gua) and oxidatively damaged bases can be measured simultaneously.
【0016】本発明の測定方法によって測定される発癌
物質−DNA付加体(アダクト)とは、ベンツピレン等
の発癌物質がDNAに付加され、尿中に排出されたもの
である。具体的には、ベンツピレン−dG付加体等が挙げ
られる。The carcinogen-DNA adduct (adduct) measured by the measuring method of the present invention is a carcinogen such as benzopyrene added to DNA and excreted in urine. Specific examples include a benzpyrene-dG adduct.
【0017】本発明の測定方法の第1工程は、逆相カラ
ムおよびイオン交換カラムの特性を併せ持つゲルろ過カ
ラムに尿を通して分画し、酸化的DNA損傷産物または
発癌物質−DNA付加体を含む画分を得る工程である。
逆相カラムおよびイオン交換カラムの特性を併せ持つゲ
ルろ過カラム(以下、マルチモードカラムともいう)と
は、分離モードとして、逆相モード、イオン交換モード
およびゲルろ過モードが同時に作用し、分離が行われる
カラムをいう。In the first step of the measurement method of the present invention, the urine is fractionated through a gel filtration column having characteristics of a reversed phase column and an ion exchange column, and the fraction containing an oxidative DNA damage product or a carcinogen-DNA adduct is fractionated. This is the step of obtaining the minutes.
A gel filtration column having the characteristics of a reversed-phase column and an ion-exchange column (hereinafter, also referred to as a multi-mode column) is used as a separation mode in which a reverse-phase mode, an ion-exchange mode, and a gel-filtration mode operate simultaneously to perform separation. Refers to a column.
【0018】本マルチモードカラムの逆相モードは、充
填剤としてポリビニルアルコールを用いることによって
作用する。また、イオン交換モードを作用させるため
に、本マルチモードカラムの充填剤固相には、カルボキ
シル基が含まれている。ゲルろ過モードを作用させるた
めには、ポアサイズとして、約50Å〜約1000Åの
範囲が挙げられ、排除限界分子量として、約500〜約
40000の範囲が挙げられる。充填剤の粒子径とし
て、約2μm〜約50μmの範囲が挙げられる。The reverse phase mode of the present multi-mode column works by using polyvinyl alcohol as a filler. In addition, a carboxyl group is contained in the solid phase of the filler of the present multi-mode column in order to operate the ion exchange mode. For the gel filtration mode to work, the pore size ranges from about 50 ° to about 1000 °, and the exclusion limit molecular weight ranges from about 500 to about 40,000. The particle size of the filler may range from about 2 μm to about 50 μm.
【0019】本マルチモードカラムの具体例として、Sh
odexTM AsahipakTM GS-320 HQ(昭光通商社)やSho
dexTM AsahipakTM GS-320 7G(昭光通商社)が挙げ
られる。これらのカラムには、充填剤としてポリビニル
アルコールが用いられており、カルボキシル基が含まれ
ている。また、これらのカラムの排除限界分子量は、約
40000である。溶離液としては、pHが約2〜約1
2の水溶液が可能であるが、8-OH-dGの分析のためには
0.1%酢酸溶液が最も適している。本マルチモードカラ
ムを用いることによって、尿中の塩分、タンパク質、低
分子不純物をほとんど一度に除去できる。As a specific example of the present multi-mode column, Sh
odex ™ Asahipak ™ GS-320 HQ (Shokotsu Trading) and Sho
dex ™ Asahipak ™ GS-320 7G (Shokotsu Trading Co., Ltd.). These columns use polyvinyl alcohol as a filler and contain carboxyl groups. The exclusion limit molecular weight of these columns is about 40,000. The eluent has a pH of about 2 to about 1
Although an aqueous solution of 2 is possible, for the analysis of 8-OH-dG
A 0.1% acetic acid solution is most suitable. By using the present multi-mode column, salt, protein, and low molecular impurities in urine can be removed almost at once.
【0020】本発明の測定方法の第2工程は、第1工程
で得られた、酸化的DNA損傷産物または発癌物質−D
NA付加体を含む画分を逆相カラムに通す工程である。
逆相カラムとしては、例えば8−ヒドロシキデオキシグ
アノシン(8-OH-dG)の分析に用いる標準的なものを用
いることができる。具体的には、例えば、YMC-Pack ODS
-AM( S-5μm)(YMC社)等が挙げられる。In the second step of the measuring method of the present invention, the oxidative DNA damage product or carcinogen-D obtained in the first step is used.
In this step, a fraction containing an NA adduct is passed through a reversed-phase column.
As the reversed phase column, for example, a standard column used for analysis of 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OH-dG) can be used. Specifically, for example, YMC-Pack ODS
-AM (S-5 μm) (YMC).
【0021】本発明の測定方法の第3工程では、第2工
程の逆相カラムからの溶離液中の酸化的DNA損傷産物
または発癌物質−DNA付加体の量が、電気化学検出器
(ECD)または液体クロマトグラフィー質量分析装置
(LCMS)等を用いて測定される。In the third step of the measuring method of the present invention, the amount of the oxidative DNA damage product or the carcinogen-DNA adduct in the eluate from the reversed phase column in the second step is determined by an electrochemical detector (ECD). Or it is measured using a liquid chromatography mass spectrometer (LCMS) or the like.
【0022】検出系の概念図を図1に示した。マルチモ
ードカラム(図1中のHPLC-1)及び逆相カラム(図1中
のHPLC-2)の2本のカラムをオートサンプリングインジ
ェクターを介して接続し、HPLC-1で得られた分画が自動
的に攪拌され、その一定量がHPLC-2に注入されるように
する。この際、カラムの温度は25℃になるように設定す
るのが好ましい。HPLC-2から溶出される溶液は、例え
ば、ECDにより直接解析される。FIG. 1 shows a conceptual diagram of the detection system. Two columns, a multi-mode column (HPLC-1 in FIG. 1) and a reversed-phase column (HPLC-2 in FIG. 1), were connected via an auto-sampling injector, and the fraction obtained by HPLC-1 was analyzed. Stir automatically and allow a fixed amount to be injected into HPLC-2. At this time, it is preferable to set the temperature of the column to 25 ° C. The solution eluted from HPLC-2 is directly analyzed by, for example, ECD.
【0023】具体的には、例えば東ソー社HPLC装置のよ
うに脱気装置(SD-8022)を内蔵したポンプ1(CCPM-I
I)に0.5 ml相当の尿をオートサンプラー(日本分光社
のAS-950-10)によりHPLC-1に注入する。用いるカラム
としては例えば、AsahipakTMGS-320 7G(7.6x300mm)
(昭光通商社)または機能的に同じカラムであり同様の
分離パターンを示すAsahipakTM GS-320 HQ(7.6x300m
m)(昭光通商社)を使用することができる。溶離液は、
ポンプ2によりサンプリングインジェクターに送り込ま
れる。サンプリングインジェクターとしては、例えばエ
イコム社のオートサンプリングインジェクターM231XLを
用いることができる。この際、UV検出器(290nm)で分
離パターンを確認する。分取範囲は、カラム毎に測定対
象の標準試料を用いて決定する。分取範囲が決定された
場合、サンプリングインジェクターにより自動分取(約
10ml)を行い、自動攪拌後、100μlをHPLC-2に注入する
ように設定する。次に、HPLC-2によって更に分画を行
い、例えばECDで分析する。また、自動運転によって連
続的に尿試料を分析する場合は、165分毎にオートサン
プラーを用いて尿を注入すればよく、尿の分画後にHPLC
-1カラムは100%メタノールで洗浄するように設定すれば
よい。また、HPLC-2カラムは洗浄することなく繰り返し
用いることができる。Specifically, for example, a pump 1 (CCPM-I) having a built-in deaerator (SD-8022) such as a Tosoh HPLC system
0.5 ml of urine corresponding to I) is injected into HPLC-1 using an autosampler (AS-950-10, manufactured by JASCO Corporation). As a column to be used, for example, Asahipak ™ GS-320 7G (7.6x300 mm)
(Shokotsusho) or Asahipak ™ GS-320 HQ (7.6x300m
m) (Shokotsu Trading Company) can be used. The eluent is
It is sent to the sampling injector by the pump 2. As the sampling injector, for example, an auto sampling injector M231XL manufactured by Acom can be used. At this time, the separation pattern is confirmed with a UV detector (290 nm). The preparative range is determined for each column using a standard sample to be measured. When the sampling range is determined, the sampling injector automatically sorts (approximately
10 ml), and after automatic stirring, set to inject 100 μl into HPLC-2. Next, it is further fractionated by HPLC-2 and analyzed by, for example, ECD. In addition, when analyzing a urine sample continuously by automatic operation, urine may be injected using an autosampler every 165 minutes.
The -1 column may be set to be washed with 100% methanol. The HPLC-2 column can be used repeatedly without washing.
【0024】本発明の測定方法の特徴は、HPLC-1の分離
パターンから目的の成分が含まれる分画を標準試料を用
いて予め定め、HPLC-2の溶出条件を適切にコントロール
することによって、8−ヒドロシキデオキシグアノシン
(8-OH-dG)を含む種々の酸化的DNA損傷産物または
発癌物質−DNA付加体の測定を行うことが可能である
ことである。例えば、5−ヒドロキシデオキシシチジン
(5-OH-dC)やその塩基である5−ヒドロキシシトシン
は、ECDを用いて分析ができる。この酸化的DNA損傷
の一種、5-OH-dCは突然変異誘発能があり発癌とも関係
すると思われるが、ECDにより検出されることが判って
おり、本方法で尿から検出することが可能である。ま
た、ECDでは検出されないが、代わりに近年進歩の著し
い液体クロマトグラフィー質量分析装置(LCMS)を用い
ることにより、例えば2-OH-dAや5-CHO-dUを含む様々な
酸化的損傷ヌクレオシドを測定できる。ヌクレオチドプ
ール中の2-OH-dATPは8-OH-dGTPよりも変異誘発能が強
く、また生成量も多いと考えられているので、人尿中の
2-OH-dAの測定は発癌予測、健康指標として有用性が高
いと考えられる。その他、20種類程の酸化的DNA損傷
産物が存在すると考えられており、それらの測定にも本
発明方法を適用することが可能である。また、発癌物質
がDNAに付加した成分の解析にも応用が可能である。
例えば、ベンツピレン-dG付加体等が挙げられ、発癌予
測に用いることが可能であり、有用性が高い。The measurement method of the present invention is characterized in that a fraction containing a target component is determined in advance from a separation pattern of HPLC-1 using a standard sample, and the elution conditions of HPLC-2 are appropriately controlled. The ability to measure various oxidative DNA damage products or carcinogen-DNA adducts, including 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OH-dG). For example, 5-hydroxydeoxycytidine (5-OH-dC) and its base, 5-hydroxycytosine, can be analyzed using ECD. One type of this oxidative DNA damage, 5-OH-dC, is mutagenic and may be involved in carcinogenesis, but has been shown to be detected by ECD and can be detected in urine by this method. is there. In addition, various oxidatively damaged nucleosides including, for example, 2-OH-dA and 5-CHO-dU can be measured by using a liquid chromatography mass spectrometer (LCMS), which is not detected by ECD but has recently made remarkable progress. it can. 2-OH-dATP in the nucleotide pool has a higher mutagenicity than 8-OH-dGTP, and it is thought that the amount of production is higher, so human urine
Measurement of 2-OH-dA is considered to be highly useful as a predictor of carcinogenesis and a health index. In addition, it is considered that about 20 kinds of oxidative DNA damage products are present, and the method of the present invention can be applied to the measurement thereof. Further, the present invention can be applied to the analysis of a component added to DNA by a carcinogen.
For example, a benzpyrene-dG adduct can be used, and can be used for predicting carcinogenesis, and is highly useful.
【0025】また、修復酵素の欠失した患者の場合、正
常な機能を有する場合に較べ、発癌リスクが非常に高い
ことが考えられる。本発明の測定方法の利用により、例
えば8-OH-dGと8-OH-Guaとの存在量の比率を検討するこ
とによって修復酵素活性の欠失または低下した疾患、例
えば家族性高発癌疾患の診断に用いることができる。[0025] In addition, it is considered that the risk of carcinogenesis is very high in the case of a patient lacking a repair enzyme as compared with the case of having a normal function. By utilizing the measurement method of the present invention, for example, diseases in which the repair enzyme activity is deleted or reduced by examining the ratio of abundances of 8-OH-dG and 8-OH-Gua, for example, familial highly carcinogenic diseases Can be used for diagnosis.
【0026】[0026]
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定
されるものではない。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0027】実施例1 マルチモードカラムによる尿の分離 マルチモードカラム(AsahipakTM GS-320 7G;7.6x50
0mm)による尿の分離を実施した。尿は1.0mlずつチュー
ブに分注して凍結保存した。分析に際し、解凍した尿1.
0mlに0.5mlの純水を加え、更に45μlの酢酸を加え良く
攪拌した。15000回転で5分間遠心後、上清の0.75mlを
オートサンプラーによりマルチモードカラムに注入し
た。溶離液は、0.1%酢酸で行い、カラム温度は25℃とし
た。また、流速は1.0ml/minで行った。図2に分離例を
示した。本例で用いたカラムの場合、8-OH-dGと8-OH-Gu
aの標準試料の溶出分画を検討した結果、51〜60分の分
画を分取すればよいことが判明した。マルチモードカラ
ムとして、AsahipakTM GS-3207G (7.6x500mm)のかわ
りにAsahipakTM GS-320 HQ (7.6x300mm)を用いても同
様の分離パターンが得られた。Example 1 Separation of urine by a multi-mode column A multi-mode column (Asahipak ™ GS-320 7G; 7.6 × 50)
(0 mm). Urine was dispensed into tubes in 1.0 ml portions and stored frozen. Thawed urine for analysis 1.
0.5 ml of pure water was added to 0 ml, and 45 μl of acetic acid was further added and stirred well. After centrifugation at 15,000 rpm for 5 minutes, 0.75 ml of the supernatant was injected into a multi-mode column using an autosampler. The eluent was 0.1% acetic acid, and the column temperature was 25 ° C. The flow rate was 1.0 ml / min. FIG. 2 shows an example of separation. In the case of the column used in this example, 8-OH-dG and 8-OH-Gu
As a result of examining the elution fraction of the standard sample of a, it was found that the fraction of 51 to 60 minutes should be collected. Similar separation patterns were obtained by using Asahipak ™ GS-320 HQ (7.6 × 300 mm) instead of Asahipak ™ GS-3207G (7.6 × 500 mm) as a multimode column.
【0028】実施例2 逆相カラムによる標準試料の分離 逆相カラム(YMC-pack ODS-AM, S-5μm;4.6x250mm)に
よる標準試料の分離を実施した。8-OH-dGと8-OH-Guaの
標準試料を逆相カラムに注入した。溶離液は1リットル
あたり、45ml 1N NaOH、10ml 1N酢酸、25ml 1N酢酸
ナトリウム、12.5ml 1Nクエン酸、50ml メタノールを
含む溶液(pH7.25)とした。カラム温度を25℃に設定
し、流速0.8ml/mlで溶離させた。8-OH-dGと8-OH-Guaの
検出は、クーロケム社のESA CoulochemIIで行った。検
出条件は、ガードセルを350mV、E1を100mV、E2を300mV
の検出信号で行った。測定した結果を図3に示した。8-
OH-dGと8-OH-Guaのピーク位置は大きく離れ、両成分と
もバックグラウンドの低い測定ができることが明らかと
なった。Example 2 Separation of Standard Sample by Reversed Phase Column A standard sample was separated by a reversed phase column (YMC-pack ODS-AM, S-5 μm; 4.6 × 250 mm). Standard samples of 8-OH-dG and 8-OH-Gua were injected on the reversed-phase column. The eluent was a solution (pH 7.25) containing 45 ml 1N NaOH, 10 ml 1N acetic acid, 25 ml 1N sodium acetate, 12.5 ml 1N citric acid, and 50 ml methanol per liter. The column temperature was set at 25 ° C. and eluted at a flow rate of 0.8 ml / ml. The detection of 8-OH-dG and 8-OH-Gua was performed using ESA Coulochem II of Coulochem. Detection conditions are: guard cell 350 mV, E1 100 mV, E2 300 mV
The detection signal was used. The measurement results are shown in FIG. 8-
The peak positions of OH-dG and 8-OH-Gua were far apart, indicating that both components can be measured with low background.
【0029】実施例3 逆相カラムによる尿分画の分離 実施例2と同様のカラムの分離条件と測定条件を用いて
実施例1で分取した尿の51〜60分の分画(10ml)の内、
100μlを逆相カラムにかけた。その結果を図4に示し
た。図3と同様に8-OH-dGと8-OH-Guaは単一の成分とし
て分離された。特に、8-OH-dGのピークはバックグラウ
ンドが低く、近傍に夾雑物が検出されない良好なもので
あった。図中に8-OH-dGの溶離パターンのUVレンジを換
えたものを示した。Example 3 Separation of urine fraction by reversed-phase column Fractionation of urine collected in Example 1 for 51 to 60 minutes (10 ml) using the same column separation conditions and measurement conditions as in Example 2 Of which
100 μl was applied to a reverse phase column. The result is shown in FIG. As in FIG. 3, 8-OH-dG and 8-OH-Gua were separated as a single component. In particular, the peak of 8-OH-dG had a low background and was a good one in which no contaminants were detected in the vicinity. The figure shows the elution pattern of 8-OH-dG with the UV range changed.
【0030】[0030]
【発明の効果】本発明により、活性酸素の発生の指標と
してこれまで測定されてきた8-OH-dGのような酸化的損
傷ヌクレオシドの尿中濃度を高感度且つ簡便に測定する
ことが可能となった。また、酸化的損傷ヌクレオシドお
よびその修復産物である酸化的損傷塩基、例えば8-OH-G
uaと8-OH-dGとを同時に測定することにより、生体が実
際にどの程度の活性酸素に曝されているかを正確に把握
するばかりでなく、修復酵素活性の欠失または低下した
疾患を調べることが可能となった。更には、発癌物質−
DNA付加体(アダクト)の測定を可能にする技術が確
立され、今後の発癌予防対策に大きく貢献しうる。According to the present invention, the urine concentration of oxidatively damaged nucleosides such as 8-OH-dG, which has been measured so far, as an indicator of the generation of active oxygen can be measured with high sensitivity and ease. became. Also, oxidatively damaged nucleosides and their repair products, oxidatively damaged bases, such as 8-OH-G
By simultaneously measuring ua and 8-OH-dG, it is possible to not only accurately determine how much active oxygen the living body is exposed to, but also to check for diseases in which repair enzyme activity is lost or reduced. It became possible. Furthermore, carcinogens-
A technique that enables the measurement of DNA adducts (adducts) has been established, and can greatly contribute to future cancer prevention measures.
【図1】図1は、尿中の酸化的DNA損傷産物または発
癌物質−DNA付加体を測定するための、分析機器の接
続の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of the connection of an analytical instrument for measuring oxidative DNA damage products or carcinogen-DNA adducts in urine.
【図2】図2は、マルチモードカラムAsahipakTM GS-
320 7G(7.6x500mm)を用いて尿を分画した場合の分離例
を示したものである。逆相カラムに注入した51-60分の
分画を図中に示した。FIG. 2 shows a multi-mode column Asahipak ™ GS-
FIG. 3 shows an example of separation when urine is fractionated using 320 7G (7.6 × 500 mm). The 51-60 minute fraction injected into the reversed phase column is shown in the figure.
【図3】図3は、逆相カラムYMC-Pack ODS-AM(S-5μ,
4.6x250mm)を用いた8-OH-dG及び8-OH-Guaを標準試料と
して分析した時の分離例である。ピーク1は8-OH-Gua
を、ピーク2は8-OH-dGである。FIG. 3 shows a reversed-phase column YMC-Pack ODS-AM (S-5μ,
This is an example of separation when 8-OH-dG and 8-OH-Gua were analyzed using a standard sample. Peak 1 is 8-OH-Gua
And peak 2 is 8-OH-dG.
【図4】図4は、マルチモードカラムを通した際の51-6
0分の分画を集め、その内100μlを逆相カラムで分析し
た時の分離例である。ピーク1は8-OH-Guaを、ピーク2
は8-OH-dGである。図中にUVレンジを2倍に換えたと
きのピーク2を示した(x2)。FIG. 4 shows 51-6 when passed through a multi-mode column.
This is an example of separation when fractions at 0 minutes are collected and 100 μl thereof is analyzed by a reverse phase column. Peak 1 is 8-OH-Gua, Peak 2
Is 8-OH-dG. The peak 2 when the UV range was doubled is shown in the figure (x2).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 30/48 G01N 30/48 G 30/80 30/80 F 33/493 33/493 A 33/50 33/50 P ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 30/48 G01N 30/48 G 30/80 30/80 F 33/493 33/493 A 33/50 33 / 50 P
Claims (4)
損傷産物または発癌物質−DNA付加体の尿中濃度の測
定方法。 1)逆相カラムおよびイオン交換カラムの特性を併せ持
つゲルろ過カラムに尿を通して分画し、酸化的DNA損
傷産物または発癌物質−DNA付加体を含む画分を得る
工程。 2)該画分を逆相カラムに通す工程。 3)該逆相カラムからの溶離液中の酸化的DNA損傷産
物または発癌物質−DNA付加体の量を測定する工程。1. Oxidative DNA comprising the following steps:
A method for measuring the urinary concentration of a damaged product or a carcinogen-DNA adduct. 1) A step of fractionating urine through a gel filtration column having characteristics of a reversed phase column and an ion exchange column to obtain a fraction containing an oxidative DNA damage product or a carcinogen-DNA adduct. 2) passing the fraction through a reversed phase column. 3) measuring the amount of oxidative DNA damage product or carcinogen-DNA adduct in the eluate from the reverse phase column.
する請求項1記載のの測定方法。2. The method according to claim 1, wherein the urinary concentration of the oxidative DNA damage product is measured.
クレオシドおよび/または酸化的損傷塩基である請求項
2記載の測定方法。3. The method according to claim 2, wherein the oxidatively damaged DNA product is an oxidatively damaged nucleoside and / or an oxidatively damaged base.
キデオキシグアノシンであり、酸化的損傷塩基が8−ヒ
ドロキシグアニンである請求項3記載の測定方法。4. The method according to claim 3, wherein the oxidatively damaged nucleoside is 8-hydroxideoxyguanosine and the oxidatively damaged base is 8-hydroxyguanine.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11121352A JP2000310625A (en) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | Method for measuring oxidative dna damaged product |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005050191A1 (en) * | 2003-10-27 | 2005-06-02 | Hiroshi Kasai | Method of simultaneously analyzing oxidatively injured guanine compound and substance correcting the concentration thereof and analzyer to be used in the analysis method |
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-
1999
- 1999-04-28 JP JP11121352A patent/JP2000310625A/en active Pending
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