JP4100673B2

JP4100673B2 - 肝糖放出の検査方法

Info

Publication number: JP4100673B2
Application number: JP2002355622A
Authority: JP
Inventors: 弘中島; 正彦薮内; 増田　　稔
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: JP2003248003A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糖尿病患者の治療においてその重要な指針になると考えられる『肝からの糖放出状態』を検出する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インスリンは、体内でのグルコース利用を促進する唯一のホルモンであるが、このホルモンが不足したり有効に作用しなくなった場合、血中のグルコース濃度が異常に上昇して糖尿病となる。これまで、尿糖値、空腹時の血糖値や糖負荷試験に伴う血糖値の変動パターン等の解析から高血糖の状態を把握し、即ち、『インスリン作用の不足』を間接的に判断し、糖尿病を診断してきた。
【０００３】
しかし、最近こぞって開発された新しいメカニズムの糖尿病治療薬やこれらを用いた臨床研究の進歩によって、インスリン作用の不足をさらに詳細把握し、病態を分類しようとする動きが出てきた。即ち、インスリン作用の不足を、膵臓からのインスリン分泌の絶対量の低下である『インスリン分泌不全』と、インスリン抵抗性によるグルコース利用効率の低下に分けて考えるようになった（非特許文献１）。
【０００４】
さらに、最近ではこのインスリン抵抗性を、筋肉や脂肪組織等の末梢組織でのグルコース利用効率の低下である『末梢でのインスリン抵抗性』と、『肝からの糖放出の亢進』でとらえるようになってきた。
【０００５】
これまでの糖尿病の診断方法は、簡便には空腹時の血糖値が用いられ、厳密にはグルコース経口負荷試験（ＯＧＴＴ）での血糖値やその経時変化を解析して行なわれている。
インスリン分泌の低下は、血中のインスリン値を測定したりＣ−ペプチドを測定することで把握できるが、インスリン値自体が血中グルコース濃度に依存して鋭敏に変動するものであるから、『インスリン分泌不全』は、グルコース濃度の変化に連動したインスリン濃度の動的変化として把握しなければならない。具体的には、インスリンと血糖の面積比やインスリンと血糖の上昇比等で示される。
【０００６】
『末梢でのインスリン抵抗性』は、インスリンに対する末梢細胞の感受性が低下することであるが、簡便にはＨＯＭＡ指数（空腹時の血糖値と血中インスリン値に一定の係数を掛けたもの）等で把握されている。最も厳密にはグルコースやインスリンを静注負荷し、血糖値と血中インスリン値の動的な関係を解析するクランプ試験で検査されている。
【０００７】
また、糖尿病の治療では通常、血糖値とそれに関連する血糖管理マーカーで重症度を診断し適当な治療法を選択している。しかし、ある治療法が患者に適合しているかどうかの判断は、血糖管理状態に加え、肥満度や血圧等の物理的な指標や糖尿病合併症の進行度等を参考にしながら、経験によって決めているのが現状である。
一方、マンノース測定の臨床的意義については、（１）マンノース値は糖尿病患者で高く、血糖値とマンノース値とはよく相関する（非特許文献２及び非特許文献３）、（２）マンノース／グルコース比が、インスリン非依存型糖尿病、異脂肪血症、尿蛋白排泄の亢進やＢＭＩ（Body Mass Index：肥満度指数）上昇で増加するとの報告（非特許文献４及び非特許文献５）はあるが、『肝からの糖放出の亢進』の指標とする報告はない。
【０００８】
【非特許文献１】
河盛隆造、門脇孝編、軽症糖尿病 ―早期発見・早期管理―、中外医学社、１９９９年、９９頁〜１０３頁
【非特許文献２】
Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌ．Ｍｅｔａｂ．、１９８６年、６２巻、ｐ．９８４〜９８９
【非特許文献３】
Ｓｃａｎｄ．Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｌａｂ．Ｉｎｖｅｓｔ．、１９９９年、５９巻，ｐ．６０７〜６１２
【非特許文献４】
ＣｌｉｎｉｃａＣｈｉｍｉｃａＡｃｔａ，、１９９６年、２５１巻、ｐ．９１〜１０３
【非特許文献５】
Ｓｃａｎｄ．Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｌａｂ．Ｉｎｖｅｓｔ．、１９９９年、５９巻、ｐ．６０７−６１２
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、『インスリン作用の不足』の要因のうち、『インスリン分泌不全』と『末梢でのインスリン抵抗性』を把握する指標は有るが、『肝からの糖放出の亢進』を表わす指標は、未だ知られていない。また、糖尿病患者の薬物治療において、治療薬の選択および効果を判断する上で、『肝からの糖放出の亢進』を把握できる指標が求められているが、未だ知られていない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記したような問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、グルコース負荷または食事負荷における血中のマンノース値を基にして糖尿病患者の肝からの糖放出状態を検出できることを見出し、本発明に至ったものである。
【００１１】
即ち、本発明は、
（１）検体中のマンノース濃度の測定値を用いることを特徴とする肝臓からの糖放出状態の検査方法；
（２）マンノース濃度の測定値が、グルコース経口負荷試験前後または食事負荷前後の、マンノース濃度の変化量である上記（１）記載の肝臓からの糖放出状態の検査方法；
（３）上記（１）又は（２）に記載のマンノース濃度の測定値と、グルコース経口負荷試験前後又は食事負荷前後の、インスリン濃度又はその変化量との比又は積を用いることを特徴とする糖尿病患者の肝臓からの糖放出状態の検査方法；
に関する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の、肝臓からの糖放出状態の検査方法は、検体中のマンノース濃度の測定値を用いること、即ち検体中のマンノース濃度を定量し、その定量値を基にして肝臓からの糖放出状態を判定すること、を特徴とする。本発明によると、例えば糖尿病患者の肝臓からの糖放出状態を知ることができる。
本発明で使用する検体としては、例えば全血、血清、または血漿が挙げられる。また、検体はグルコース負荷試験前後または食事負荷前後に採取した検体が好ましい。
【００１３】
本発明で使用される血中マンノース濃度の測定方法は、臨床的に意味のある精度で測定できる方法であれば何であってもよく、特に限定されない。例えば、ガスクロマトグラフィー法（ＰｆｌｕｇｅｒｓＡｒｃｈ．，４２０，３６７−３７５（１９９２）、ＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｙ，２３，５９０−５９５（１９９４））や液体クロマトグラフィー法（Ａｍ．Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｐａｔｈｏｌ．，５３，７９３−８０２（１９７０））や最近臨床検査の現場で用いられている汎用の生化学分析装置で測定する方法（特開平１１−２６６８９６号公報等）等が挙げられるが、臨床現場でのルーチン測定に適した生化学的な分析法が好ましい。
【００１４】
本発明における肝臓からの糖放出とは、糖新生による肝臓からのグルコースの放出を意味する。糖新生は、血中のグルコース濃度の恒常性を維持する上で必須の生理的機能であるが、貯蓄されたグリコーゲンの分解や糖原性アミノ酸からのグルコースの生合成を介して血中にグルコースを供給することである。この糖新生によるグルコース供給の主要臓器は肝臓とされている。
【００１５】
本発明におけるマンノース値を用いる肝からの糖放出状態の検査方法は、血中マンノース値が肝臓からのグルコースの放出状態を反映して変動することを利用するものである。食事等により摂取されたグルコースは、門脈を介して肝臓に運ばれ一部はグリコーゲンとして肝臓に蓄えられる。このグリコーゲンとして肝臓に蓄えられたグルコースは、空腹時には再びグルコースとして血中に放出される。このように、肝臓は空腹時にグルコースを末梢組織に供給する役割を果たしている。血中のマンノース値は、食事等によるグルコース摂取の影響を、グルコース程受けることなく肝糖放出の程度を反映できることから、血中のマンノース値の動きを観測することで肝からの糖放出状況が把握できる。インスリンは、末梢組織にはグルコースの取込みに、肝にはグルコース放出の抑制に作用するが、糖尿病患者の肝臓でのインスリン作用の異常をマンノース値を介して把握することができるようになった。
【００１６】
糖尿病の経口治療薬は、古くは、スルホニル尿素剤（ＳＵ剤）やビグアナイド剤（ＢＧ剤）に始まり、最近では、チアゾリジン化合物や、グルコースの吸収を抑制するα−グルコシダーゼ阻害剤等の新しい薬剤の開発が急速に進んでいる。これらの薬剤の内、前者３剤は、前述のインスリン作用不足の3つの要因から、ＳＵ剤に代表される「インスリン分泌促進薬」、「肝糖新生を抑制するインスリン抵抗性改善薬」のＢＧ剤、「末梢（主に筋肉）における糖利用の促進に働くインスリン抵抗性改善薬」のチアゾリジン化合物に分類される。
【００１７】
ＳＵ剤は、古い薬で安全性が高く安価であることから最も広く処方されている薬剤であるが、肥満を助長し易い、低血糖を起こす、動脈硬化を助長する可能性がある等の問題が指摘されている。ＢＧ剤も古い薬で広く欧州で使われてきたが、副作用として乳酸アシドーシスを起こすことから日本と米国では最近まで使われなかった。しかし、ＢＧ剤が、肥満を伴う糖尿病患者でのインスリン作用の増強作用（肝糖新生を抑制することによる）による血糖管理の改善に併せて、心筋梗塞のリスクをも軽減することが証明され（Ｄｉａｂｅｔｅｓ４４，１２４９−１２５８（１９９５））、見直されている。
【００１８】
近年、肥満や過食が主となった生活習慣病型の糖尿病が急速に増加している。これらの患者では肝からの糖放出が大きい場合が多いのでＢＧ剤が治療に有効であるにもかかわらず、乳酸アシドーシスの副作用の懸念からあまり普及していないのが実情である。もし、本発明の方法を用いて肝からの糖放出状態を把握し、肝からの糖放出の亢進している患者が選択できれば、糖尿病治療の第一選択薬としてもＢＧ剤を用いることができ、より適切な治療を施すことが可能となるのである。
【００１９】
また、本発明の肝からの糖放出の指標を用いて、１型糖尿病患者では補充したインスリンの絶対量が十分であるかまたは不足しているかを血糖値だけに依らずに評価できる。２型糖尿病患者では、ＳＵ剤やその他で血糖値の低下をもたらした症例でもまだ肝糖放出が十分に抑制されていないことが多々あり、この時にはＢＧ剤を少量から投与するとかなり良好に糖管理をすることができることがあるが、この際にも本発明により予め肝からの糖放出状態を把握しておくことで、ＢＧ剤の適応患者を正しく選択することができる。
【００２０】
さらに本発明により、ＢＧ剤による治療に際して肝糖放出が是正されたかどうかの判断、ＢＧ剤の適不適患者の選択もすることができる。即ち、ＢＧ剤投与例について本発明の検査から肝糖放出が改善しない場合はＢＧ無効と考え、いたずらにＢＧ剤を増量して副作用のリスクを高めることなくインスリン治療等、他の治療法に切り替えるための見極めを提供する。
このように、本発明の方法で肝からの糖放出状態を把握することは、糖尿病を治療する上での有用な情報となる。
【００２１】
次に、マンノース値で肝からの糖放出状態を検査する方法について説明する。
経口によるグルコース負荷や食事負荷は、血中グルコース濃度を上昇させると同時にインスリンの分泌を促進させ、健常者では血中のマンノース値が低下する。しかし、糖尿病患者では、むしろマンノース値が上昇することからグルコース負荷時または食事負荷時のマンノース値の変化を観測するのが好ましい。具体的には、例えばグルコース経口負荷試験後または食事負荷後のマンノース濃度の測定値から、好ましくはグルコース経口負荷試験前後または食事負荷前後の検体中のマンノース濃度の測定値の変化量を指標として、肝臓からの糖放出状態を判断する。
【００２２】
さらに、グルコース負荷における血中マンノース濃度の測定は、グルコースに反応してインスリンが分泌され、この分泌されたインスリンによってマンノースが変動すると考えられるから、例えば、グルコース経口負荷試験の場合、血糖値がピークに達する時間の近傍か、さらに遅れた時点で測定するのが適切である。好ましくは負荷後１０分から３時間、特に好ましくは負荷後３０分から２時間がよい。
グルコース負荷前後のマンノース値の変化をみる場合、グルコース経口負荷試験の０時間値（ＯＧＴＴ直前）と、上記のように血糖値がピークに達する時間の近傍か、さらに遅れた時点、例えば２時間値（ＯＧＴＴ後２時間）を用い、それらの値の差や比として解析することもできるし、一定のファクターを掛けて表現してもよい。
【００２３】
又、マンノース濃度のある時点までの時間曲線下面積、あるいは、ＯＧＴＴ開始時の空腹時マンノース濃度を基準として、経時的に測定したマンノース濃度から空腹時マンノース濃度を引いて、各時間におけるマンノース濃度の増減値を求め、ある時点までのマンノース濃度増減値−時間曲線下面積を求めて解析することもできる。さらに、血中のインスリンの絶対量や変動がマンノース濃度に影響すると考えられるので、マンノース濃度の変化量とインスリン濃度又はその変化量との比や積として解析することもできる。この場合、マンノース濃度およびその変化量とは、インスリン濃度は測定値そのものであっても良いし、空腹時インスリン値を引いたインスリン濃度の変化量であっても良いし、インスリン濃度やインスリン濃度の変化量の時間曲線下面積であってもよい。
肝臓からの糖放出状態の判断は、例えば健常者のグルコース負荷前後または食事前後のマンノース値の変化と、糖尿病患者のそれとを対比して行われる。通常、健常者との乖離が多いほど肝臓からの糖放出が多いと判断される。
【００２４】
【実施例】
以下に、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２５】
実施例１糖尿病患者のＢＧ剤治療における血中マンノース濃度の測定
血糖管理状態のほぼ等しいＳＵ剤治療中の糖尿病患者３名（患者１〜３）を選択した。患者１は完全にＢＧ剤（肝糖放出を抑制するインスリン抵抗性の改善薬）に切り替え、患者３にはＢＧ剤を追加処方し、その効果が安定化してから７５ｇグルコース経口負荷試験（７５ｇＯＧＴＴ）を施行し血中グルコース濃度とマンノース濃度を測定しＢＧ剤の効果を評価した。同様に、食事療法で治療中の軽症糖尿病患者２名（患者４、５）および健常者８名にも７５ｇＯＧＴＴを施行し、血中グルコース濃度と血中マンノース濃度を測定した（表１）。さらに、これらのデータから本発明で使用するマンノースの指標（表２）をもとめた。表２中△Ｍ(0-120)は血中マンノース濃度の７５ｇＯＧＴＴ前値と２時間値の差を、Ｍ120/Ｍ0は血中マンノース濃度のグルコース経口負荷試験２時間値を同前値で除した値である。
【００２６】

【００２７】

【００２８】
その結果、ＢＧ剤を併用した患者（１、３）でのマンノース値の糖負荷試験での低下量、△Ｍ(0-120)（血中マンノース濃度の７５ｇＯＧＴＴ前値と２時間値の差）は前者が３、後者が−３．７であり、ＳＵ剤単独治療の患者２は−１１．６であり、健常者は１６．９であった。即ち、ＢＧ剤を併用した患者でのマンノース値の糖負荷試験での低下量△Ｍ(0-120)はＳＵ剤単独治療の患者での△Ｍ(0-120)と比較して大幅に上昇し、健常者での△Ｍ(0-120)に近づいている。健常者は、糖負荷により肝臓からの糖新生が抑えられること、またＢＧ剤は肝糖新生を抑制する作用を有することが知られており、一方ＳＵ剤はそのような効果を有していないことからすると、ＢＧ剤の使用によりＳＵ剤単独使用よりもマンノース濃度の変化値が健常者に近づいているということは、マンノース濃度、特にマンノース濃度の変化値が肝糖新生の抑制状態を反映していると思われる。
【００２９】
軽度糖尿病患者４と５を対比すると、表１から明らかなように、グルコース濃度ではＯＧＴＴ前値が前者では１０７ｍｇ／ｄＬであり、後者では９６ｍｇ／ｄＬであり、２時間値では前者が１８５ｍｇ／ｄＬ、後者が１７３ｍｇ／ｄＬといずれも前者の患者４の血糖値が高い。しかし、△Ｍ(0-120)値が患者４では４．３であるのに対し患者５では０である。これらの事実は、患者５が患者４よりも血糖値は低いものの、△Ｍ(0-120)値で見ると、健常者の１６．９を基準とすると肝糖新生の抑制状態が悪いと解釈される。
このことから、糖負荷試験でのマンノース値の変化量を解析することによって肝糖放出の状態を把握することが可能と成り、それに基づく治療をすることができ、ひいては糖尿病の血糖管理状態全体を改善することができる。
【００３０】
なお、健常者群と糖尿病患者群とでは、△Ｍ(0-120)およびＭ120/Ｍ0のいずれの値も明確に区別され、マンノース濃度は糖尿病の診断マーカーとして有用であることもわかる。また、７５ｇＯＧＴＴにおけるマンノース濃度の２時間値であるＭ120値も、△Ｍ(0-120)と同様に使用できることができる。一方、負荷試験を伴わないＭ0値やＭ0/Ｇ0値では、糖尿病の血糖管理状態の変化を明確に把握する事ができない。
【００３１】
実施例２血糖コントロール状態の異なる糖尿病患者の血中マンノース濃度の測定
血糖管理状態の異なる糖尿病患者２５例と健常者９例の７５ｇＯＧＴＴを施行し、ＯＧＴＴ施行直前を０時間として経時的に採血し、血中のグルコース濃度、マンノース濃度とインスリン濃度を測定した。結果を図１から図３に示す。縦軸には血糖コントロール状態を示す指標としてＯＧＴＴ後２時間までの血糖値−時間曲線下面積（Σ血糖）をとり、横軸には図１では空腹時（ＯＧＴＴ施行直前）のマンノース濃度を基準としてＯＧＴＴ後２時間までのマンノース濃度の増減値―時間曲線下面積（ΣΔマンノース）を、図２では空腹時のマンノース濃度およびインスリン濃度を基準としてＯＧＴＴ後２時間目のそれぞれの増減値であるΔマンノースとΔインスリンの比（Δマンノース／Δインスリン）を、図３ではΣΔマンノースと空腹時のインスリン濃度を基準としてＯＧＴＴ後２時間までのインスリン増減値−時間曲線下面積（ΣΔインスリン）の積（ΣΔマンノース・ΣΔインスリン）をとった。
【００３２】
いずれの図からも、Σ血糖が高く肝臓からの糖放出が亢進している血糖コントロール不良の糖尿病患者群ではΣΔマンノース、Δマンノース／Δインスリン、ΣΔマンノース・ΣΔインスリンの値はいずれも健常者群より高い値を示した。
一方、Σ血糖が比較的低く内因性インスリンにより肝臓からの糖放出に抑制がかかる血糖コントロール良好群ではΣΔマンノース、Δマンノース／Δインスリン、ΣΔマンノース・ΣΔインスリンの値はいずれも健常者と同レベルにあった。
また、Σ血糖からみて同レベルの血糖コントロール状態であっても、マンノース濃度の変化量からは肝糖放出の亢進の程度は患者間で異なっていることが推測され、糖負荷試験によるマンノース濃度の変化量を把握することは、患者の判別に役立つものと考えられる。
【００３３】
更に図３においては、インスリン分泌不全の患者は横軸の０付近に収束するので、この図において横軸の正の方向になればなるほど肝臓からの糖放出が亢進していると推測される。この解析により、インスリン分泌には低下がなく肝糖放出亢進が高血糖の主たる原因であることが判別されるならば、そのような患者こそビグアナイド薬（ＢＧ剤）の良い適用となる。又、インスリン分泌量の低下による糖放出の亢進が判明した場合には、インスリン治療やインスリン分泌刺激薬の適用となる。
【００３４】
【発明の効果】
グルコース経口負荷または食事負荷での血中マンノース値を測定し、その変動の解析、又はインスリンの変化量と組合せての解析により、肝からの糖放出状態を把握でき、ＢＧ剤等肝糖放出を抑制するインスリン抵抗性の改善剤の適用患者群を簡便に判断できる。また、糖尿病治療薬の治療効果を、肝糖放出抑制の異常に起因するインスリン抵抗性として把握する手段を提供する。更に、本解析は、試行錯誤的に使用してきた治療薬を適正に使用するための基準となり、糖尿病治療の適正化に大いに貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】糖尿病患者と健常者のＯＧＴＴ後２時間までの血糖値−時間曲線下面積（Σ血糖）に対する、ＯＧＴＴ後２時間までのマンノース濃度の増減値―時間曲線下面積（ΣΔマンノース）を示す。
【図２】糖尿病患者と健常者のＯＧＴＴ後２時間までの血糖値−時間曲線下面積（Σ血糖）に対する、空腹時のマンノース濃度およびインスリン濃度を基準とするＯＧＴＴ後２時間のそれぞれの増減値であるΔマンノースとΔインスリンの比（Δマンノース／Δインスリン）を示す。
【図３】糖尿病患者と健常者のＯＧＴＴ後２時間までの血糖値−時間曲線下面積（Σ血糖）に対する、ＯＧＴＴ後２時間までのマンノース濃度の増減値―時間曲線下面積（ΣΔマンノース）とＯＧＴＴ後２時間までのインスリン濃度の増減値−時間曲線下面積（ΣΔインスリン）の積（ΣΔマンノース・ΣΔインスリン）を示す。

Claims

血中のマンノース濃度の測定値を用いることを特徴とする糖尿病患者の肝臓からの糖放出状態の検査方法
マンノース濃度の測定値が、グルコース経口負荷試験前後または食事負荷前後の、マンノース濃度の変化量である請求項１記載の肝臓からの糖放出状態の検査方法
請求項１又は２に記載のマンノース濃度の測定値と、グルコース経口負荷試験前後又は食事負荷前後の、インスリン濃度又はその変化量との比又は積を用いることを特徴とする糖尿病患者の肝臓からの糖放出状態の検査方法