JP2834321B2 - 糖尿病状態のスクリーニング法 - Google Patents

糖尿病状態のスクリーニング法

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、哺乳動物における糖尿病状態に関し、詳細
には、続いて行なう分析によって確認するために、個々
の患者の糖尿病の可能性をスクリーニングする方法に関
する。スクリーニング法は、ヒトを含む哺乳動物におけ
る糖尿病の予備的な分析を行うための非侵入性の廉価で
迅速な方法を提供する。
背景技術 糖尿病は、おそらく最もよく知られたヒトの重篤な代
謝性疾患である。糖尿病状態は、ほとんどの哺乳動物に
おいて多く認められる疾患である。特には、糖尿病の診
断はきわめて簡単であろう。浸透圧利尿に起因する従来
の徴候が高血糖症とともに認められる場合には、糖尿病
状態が存在するということが一般的に同意されている。
さらに、接続的に高い絶食時血漿グルコース濃度は、他
の従来システムが存在しない場合でも、糖尿病状態の強
い徴候である。しかし、これらの診断には、患者の側に
対して適合する症状の高度の知識、あるいは少なくとも
持続的な医療ケアおよび調査が要求される。これらの要
求は満たされない場合が多い。
代替の迅速で廉価なスクリーニング法である経口グル
コース耐性試験は信頼性がない。陽性の被検者、すなわ
ち糖尿病状態を示す被検者でも、決して糖尿病を発生し
ない場合がある。さらに、多くの患者が、体重の変化に
のみによって、非糖尿病状態から、あるいは非糖尿病状
態へ動いたり戻ったりする場合がある。実際、危険な状
態にある患者における肥満の調節は、よく知られた予防
手段である。加えて、グルコース試験は侵入性があるの
で、感染のおそれおよびそれに関連する合併症を留意し
なければならない。
その結果として、糖尿病の正確な診断は多くの場合は
難しい問題として残されている。その結果、本国のタイ
プII(インスリン抵抗性)糖尿病患者の約半分は診断さ
れていないという推定が結論される。同時に、経口グル
コース耐性試験は、しばしば偽陽性の結果を示し、不完
全なスクリーニング法のままである。
したがって、一般集団における潜在的糖尿病患者のス
クリーニングのための、非侵入性で、比較的廉価で、迅
速な方法を提供することが該技術における課題として残
されている。そのような診断試験は決定的ではないかも
しれないが、さらなる考慮のための潜在的候補者を同定
することを可能とする。完全ではないとしても、しか
し、好ましいスクリーニング法は偽陽性を結果としても
たらす他の因子と基本的に反応しないはずであり、少な
くとも初期においては、患者に対して詳細な症状的な知
識を要求しない。
発明の開示 上記の目的および以下の詳細な説明によって明らかに
なるであろう他の目的は、糖尿病状態をスクリーニング
すべき患者の尿中のD−キロイノシトール(D−chiroi
nositol)の存在を分析することによって達成される。
尿は簡単に処理され、もちろん、外来患者扱いで採取お
よび分析ができる。尿試料中のD−キロイノシトールの
不在は、糖尿病状態の強い徴候である。ここで「不在」
とは、尿試料がD−キロイノシトールを全く含まない
か、またはインビボでの効果がないことを示す程度に著
しく低レベルで尿試料中に含まれていることをいう。
ここで述べる診断またはスクリーニングの方法は、少
なくとも二つのインスリンメディエイタの精製について
報告しているLarner、Kennington、HuangおよびShenの
米国特許出願第07/320、484号に報告されたものに基づ
く。これらのメディエイタは、糖燐脂質「アンカー」物
質として知られている化合物に分類される前駆体からイ
ンスリンとインスリンリセプターとの間の相互作用の後
で形成されるようであり、これらは多くのタンパク室を
細胞膜に付着させて、インスリン感受性酵素系と相互作
用することによって細胞膜を介しての情報の細胞内部へ
の移送を助けると思われる化合物である。Larnerらによ
って米国特許出願第07/320、484号に報告された作業
は、これらインスリンメディエイタにおけるD−キロイ
ノシトールの存在を確認したことにある。
本発明における診断過程は、糖尿病状態がキロイノシ
トールと関連しているであろうという観察に基づいてい
る。本発明者らは、D−キロイノシトールの産生なし
に、患者を糖尿病から免れさせる条件または状態のいか
なる組合せも知らない。したがって、その欠如は糖尿病
状態の強い徴候であり、これが不在かどうかを疾患状態
の可能性をさらに精密に検査すべき患者を同定するため
の予備的なスクリーニング手段として用い得る。
発明を実施するための最良の形態 糖尿病状態は、インスリンメディエイタすなわち、イ
ンスリンから最終産物までの経路または関与する反応に
おいて仲介をする化合物の欠如と関係し得る。これらの
反応には、サイクリックAMP依存性タンパク質キナーゼ
の阻害、グルコース輸送およびピルビン酸デヒドロゲナ
ーゼホスファターゼの促進作用が含まれる。インスリン
メディエイタはインスリンの存在に応答して産生される
と信じられていることから、インスリンの欠如またはイ
ンスリンへの応答の不全はメディエイタの欠如の結果ま
たは原因である可能性があり、したがって、D−キロイ
ノシトールの欠如は患者の系からのインスリメディエイ
タの欠如の強い徴候であるかもしれない。
糖尿病状態であることの可能性をスクリーニングする
ために、24時間尿試料を集める。試料の画分を混合陰イ
オン/陽イオン交換樹脂床に吸着させて、蒸留脱イオン
水で溶出する。
回収した画分を、Waters、Inc.から入手可能なC18SEP
−PAKカラムのようなオクタデシル物質上の固体相抽出
を用いてさらに精製する。
試料を蒸留水を用いて選択的に溶出し、溶出物を集め
て、2回凍結乾燥してから、誘導体化する。
誘導体化された試料をヘキサンに抽出して、ガスクロ
マトグラフィー/質量分析に供する。
臨床試験例 24時間尿試料の20検体を20人の異なるヒト患者から得
た。患者はバージニア周シャーロッツビルのバージニア
大学病院およびアリゾナ州フェニックスのNIH−糖尿病
センターの集積から集められた。各試料は凍結して1〜
3%アジ化ナトリウムとともに貯蔵した。貯蔵条件は細
菌の増殖を防ぐために必要な条件である。試料中の細菌
はD−キロイノシトールを産生するので、細菌の増殖は
もちろん偽陽性をもたらす可能性がある。もちろん、試
料を直ちに用いる場合には、特別な貯蔵条件は必要とさ
れない。各試料の10mlづつを混合陰イオン/陽イオン交
換樹脂床に吸着させて、5mlの蒸留脱イオン水で溶出し
た。回収された画分を約5mlに減らして、Waters、Inc.
から入手したC18SEP−PAKカートリッジのようなオクタ
デシル固体相抽出カラムにかけて、再び脱イオン蒸留水
で溶出した。集めた画分は明黄色を有する。
各画分を2回凍結乾燥して、ヘプタフルオロブチルイ
ミダゾールを用いて50℃で6時間および環境温度で12時
間誘導体化した。
該導体化された試料をヘキサン中に抽出して、ガスク
ロマトグラフィー/質量分析法に供した。20試料中、実
際には患者が糖尿病であったにもかかわらず糖尿病状態
の欠如を示した偽陰性が1試料に認められた。さらに、
スクリーニングでは、患者が実際には症状的に糖尿病で
はないのに糖尿病と示される(D−キロイノシトールの
欠如)偽陽性が3試料に認められた。一つの偽陰性およ
び三つの偽陽性は、すべてNIH−糖尿病センターから得
られた試料からのもので、これは比較的に閉鎖されたア
メリカインディアンのコミュニティーからのものであっ
た。誤った結果は、著しく小さい遺伝子プールからのサ
ンプリングによって外面的に表われる異常(physiognom
ic anomaly)によるかもしれないと考えられる。
追加例 反復試験によって、一般集団から採取された試料にお
いて糖尿病患者と非糖尿病患者では尿中のD−キロイノ
シトールの濃度に少なくとも3オーダーでの量の違いが
あることが示された。そのようにして、糖尿病患者にお
けるD−キロイノシトールの降下が容易に確認された。
他の分析 上記の試験において、D−キロイノシトールの存在は
ガラスクロマトグラフィー/質量分析計を用いて分析さ
れた。これは良好な感受性で適宜研究室で行われた。し
かし、他の分析も発明の範囲から逸脱することなく用い
てもよい。他の分析には、キラル(chral)感受性クロ
マトグラフィー紙を用いるペーパークロマトグラフィー
が含まれる。そのような紙は近年用い得るようになり、
D−キロイノシトールの移動率を同定すればよい。
その他の分析法としては、酵素還元/酸化電位測定が
ある。すなわち、D−キロイノシトールに特異的な酵素
を電極に固定化すればよい。電極を試料に導入して、そ
れに電流電位を通して適用する。試料中にD−キロイノ
シトールが存在すれば、その結果、酵素触媒反応が進
み、酵素をその上に固定化した電極によって検出される
電気的環境を代えるだろう。酵素の固定化自体は、例え
ばポリビニルピロリドンや他の適当な媒体において従来
の方法で行われ、これは本発明の必須の構成要件ではな
い。
もちろん、対応する抗体を用いることで可能となる多
種多様な高感度分析法がある。すなわち、D−キロイノ
シトールリガンド化合物物質に対する抗体を調製して、
当業者によく知られたように、これをELISAまたは凝集
分析に用いることができ、ここに開示主張する発明に適
応して採用すればよい。
多くの糖尿病患者は、中年への到達、急激な体重増加
などの際に初めて徴候性になることを留意すべきであ
る。したがって、インスリンメディエイタおよびD−キ
ロイノシトールの欠如は、遺伝的に調節されているよう
である。そこで、無徴候性の個体における糖尿病の発生
への遺伝的因子をここに開示する分析を用いることによ
って検出することが可能となる。
上記の説明では特定の例および材料を用いて本発明を
記述した。これらの特定性は発明の範囲から逸脱するこ
となく変更できることは明かである。とくに、精製法に
おける他の樹脂、精製順序の変更およびD−キロイノシ
トールに感応する他の分析法を、本発明の範囲を逸脱す
ることなく、ここに付された特許請求の範囲内で、用い
てもよい。
フロントページの続き (72)発明者 ケニントン、アリソン 米国 22901 ヴァージニア州 シャー ロッテスヴィル スプリング コート 39 (72)発明者 シェン、ツァング ワイ. 米国 22901 ヴァージニア州 シャー ロッテスヴィル エドナム ドライヴ 303 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 33/50,33/66,33/53

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】哺乳動物患者の糖尿病状態の可能性の存在
    に対して該患者からの尿試料をスクリーニングする方法
    であって、 1)細菌のいない環境に該試料を保持し、 2)該試料をD−キロイノシトールの存在について分析
    し、ここでD−キロイノシトールが不在か、またはイン
    ビボでの効果がないことを示す程度に著しい低レベルを
    その患者の糖尿病状態の徴候とする過程を有し、該低レ
    ベルが非糖尿病患者のレベルの少なくとも3オーダー低
    いレベルであることを特徴とするスクリーニング方法。
  2. 【請求項2】該試料を、該分析ステップの前に、混合陰
    イオン/陽イオン交換樹脂クロマトグラフィーカラムへ
    の吸着およびそれからの溶出および次いでのオクタデシ
    ル固体相抽出カラムへの吸着およびそれからの溶出、次
    いでの凍結乾燥によって精製する請求項1に記載のスク
    リーニング方法。
  3. 【請求項3】該分析ステップを、ガスクロマトグラフィ
    ー/質量分析、ペーパークロマトグラフィー、D−キロ
    イノシトール酸素特異性還元酸化分析、D−キロイノシ
    トールに対する抗体を用いる酵素免疫法(ELISA)、D
    −キロイノシトールに反応する抗体を用いる凝集法及び
    これらの組合せから成る群から選択される分析法を用い
    て行う請求項1に記載のスクリーニング方法。
  4. 【請求項4】該分析ステップの前に、該尿試料を混合イ
    オン交換樹脂上で精製してそれから溶出して、凍結乾燥
    させてから誘導体化する請求項1に記載のスクリーニン
    グ方法。
  5. 【請求項5】無症状性固体における糖尿病の発生及び進
    行の遺伝的因子について無症状性固体からの尿試料をス
    クリーニングする方法であって、 1)該尿試料を無菌環境に保持し、 2)D−キロイノシトールの存在について該試料を分析
    し、該試料中のD−キロイノシトールの不在か、または
    インビボでの効果がないことを示す程度に著しい低レベ
    ルを該無症状固体における糖尿病の発生の遺伝的因子の
    指標とする過程を有し、該低レベルが非糖尿病患者のレ
    ベルの少なくとも3オーダー低いレベルであることを特
    徴とするスクリーニング方法。
JP2504465A 1989-03-08 1990-03-08 糖尿病状態のスクリーニング法 Expired - Lifetime JP2834321B2 (ja)

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