JP7171960B1 - 糖化ヘモグロビンの検出方法、糖化ヘモグロビンの測定方法、液体クロマトグラフィー装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
[1]血液由来成分を含む試料を陽イオン交換クロマトグラフィーを用いて分離してクロマトグラムを取得し、
前記クロマトグラムにおいて、糖化ヘモグロビンが検出される溶出時間の範囲に存在する複数のピークのうち溶出時間が遅い順に、ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であるか否かを判定し、次に、前記ピークの頂点における溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるか否かを判定する工程を前記複数のピークについて繰り返す、糖化ヘモグロビンの検出方法であって、
前記ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であり、前記ピークの頂点の溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるピークであると判定した場合、このピークより溶出時間が早いピークについて判定を行わない、糖化ヘモグロビンの検出方法。
[2]前記ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であり、前記ピーク頂点の溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるピークであると判定されたピークを、糖化ヘモグロビンのピークとして検出する、[1]に記載の検出方法。
[3]前記クロマトグラムの溶出時間が最も早いピークが立ち上がる前のポイントから、前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の溶出時間Aに係数R1を乗じた時間の吸光度までの直線をベースラインとし、
前記溶出時間Aに係数R2を乗じた溶出時間を、前記糖化ヘモグロビンのピークの開始点と設定し、
前記溶出時間Aに係数R3を乗じた溶出時間を、前記糖化ヘモグロビンのピークの終点と設定することをさらに含む、[2]に記載の検出方法。
[4]前記糖化ヘモグロビンのピークのうち前記溶出時間Aより溶出時間が遅く、かつ前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の吸光度に対し10~30%の吸光度であるときの溶出時間を溶出時間Bとし、前記溶出時間Bと前記溶出時間Aとの差を比較することにより、前記試料が糖化異常ヘモグロビンを含むと判定することをさらに含む、[3]に記載の検出方法。
[5]前記溶出時間Bが前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の吸光度に対し10%の吸光度であるときの溶出時間であり、
前記溶出時間Bと前記溶出時間Aとの差が、前記溶出時間Aに対し70%以上である場合、前記試料が糖化異常ヘモグロビンを含むと判定する、[4]に記載の検出方法。
[6]前記溶出時間Bが前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の吸光度に対し20%の吸光度であるときの溶出時間であり、
前記溶出時間Bと前記溶出時間Aとの差が、前記溶出時間Aに対し50%以上である場合、前記試料が糖化異常ヘモグロビンを含むと判定する、[4]に記載の検出方法。
[7]前記溶出時間Bが前記糖化ヘモグロビンのピーク頂点の吸光度に対し30%の吸光度であるときの溶出時間であり、
前記溶出時間Bと前記溶出時間Aとの差が、前記溶出時間Aに対し30%以上である場合、前記試料が糖化異常ヘモグロビンを含むと判定する、[4]に記載の検出方法。
[8]前記判定する工程において、判定対象の前記ピークの頂点の溶出時間が溶出時間C1、前記ピークの頂点より溶出時間が早い側の前記ピークの極小値の溶出時間が溶出時間D1であり、
前記ピークの頂点の吸光度と前記ピークの極小値の吸光度の差であるy1と、前記溶出時間C1と前記溶出時間D1の差であるx1の比がy1/x1であるとき、
前記y1/x1が所定の閾値より大きいと判定されたピークを糖化ヘモグロビンの候補ピークとして抽出し、
前記候補ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であるか否かを判定し、次に前記候補ピークの頂点の溶出時間に対する前記候補ピークの半値幅の割合が10~45%であるか否かを判定する、[1]~[7]の何れか一項に記載の検出方法。
[9]前記複数のピークは、レイバイルA1c、カルバミル化ヘモグロビン、アルデヒド化ヘモグロビン及び糖化ヘモグロビンEからなる群から選択される少なくとも1種のヘモグロビンのピークを含む、[1]~[8]の何れか一項に記載の検出方法。
[10][2]~[9]の何れか一項に記載の検出方法により前記糖化ヘモグロビンのピークを検出し、
前記クロマトグラムに基づいて全ヘモグロビン濃度に対応する全ピーク面積を算出し、
前記全ピーク面積を補正式E1を用いて補正し、
補正された前記全ピーク面積と前記糖化ヘモグロビンのピーク面積を用いて、前記全ヘモグロビン濃度に対する前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合を算出することを含む、糖化ヘモグロビンの測定方法であって、
前記補正式E1は、全ヘモグロビン濃度に対する糖化ヘモグロビン濃度の割合が同一であって、全ヘモグロビン濃度が異なる複数の標準試料についてクロマトグラムを取得し、それぞれの標準試料の全ピーク面積を、前記標準試料のうちの1つの標準試料の全ピーク面積に対する糖化ヘモグロビンのピーク面積の割合、及び各標準試料の糖化ヘモグロビンのピーク面積を用いて作成される補正式である、糖化ヘモグロビンの測定方法。
[11]前記補正式E1は、以下の式(1)を用いて補正後の全ピーク面積を算出し、前記複数の標準試料について、全ピーク面積の実測値に対する補正後の全ピーク面積をプロットしたときの近似式である、[10]に記載の糖化ヘモグロビンの測定方法。
補正後の全ピーク面積=(糖化ヘモグロビンのピーク面積/V)×100・・・(1)
(式(1)中、Vは、前記複数の前記標準試料のうちの1つの標準試料の全ピーク面積に対する糖化ヘモグロビンのピーク面積の割合を示す。)
[12][2]~[9]の何れか一項に記載の検出方法により前記糖化ヘモグロビンのピークを検出し、
全ピーク面積に対する前記糖化ヘモグロビンのピークの面積の割合を算出し、
前記糖化ヘモグロビンのピークの開始点の吸光度X0、前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の吸光度X1、及び前記糖化ヘモグロビンのピークの面積の割合に対応する補正式E2に基づいて前記糖化ヘモグロビンの面積の割合を補正し、前記補正された糖化ヘモグロビンのピークの面積の割合を用いて全ヘモグロビン濃度に対する前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合を算出することを含む、糖化ヘモグロビンの測定方法。
[13]前記補正式E2は、吸光度X0/吸光度X1の二次以上の関数である、[12]に記載の糖化ヘモグロビンの測定方法。
[14]前記補正式E2は、予め設定された全ヘモグロビン濃度に対する前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合に対応する少なくとも2つ以上の補正式を含む、[12]又は[13]に記載の糖化ヘモグロビンの測定方法。
[15]2つ以上の前記補正式のうち、算出された前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合に最も近い割合に対応する補正式を用いる、[14]に記載の糖化ヘモグロビンの測定方法。
[16]2つ以上の前記補正式のうち、算出された前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合に1番目に近い割合に対応する補正式E2-1及び2番目に近い割合に対応する補正式E2-2を用いる、[14]に記載の糖化ヘモグロビンの測定方法。
[17]算出された前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合に基づいて前記補正式E2-1及びE2-2の使用率を決定し、
前記補正式E2-1、前記補正式E2-2及び前記使用率を用いて前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合を算出する、[16]に記載の糖化ヘモグロビンの測定方法。
[18]血液由来成分を含む試料を導入する導入部と、
前記導入部から導入された前記試料及び溶離液を移送する送液部と、
前記送液部から前記試料及び前記溶離液が導入される陽イオン交換クロマトグラフィーカラムと、
前記陽イオン交換クロマトグラフィーカラムにより分画された前記血液由来成分を検出する検出部と、
前記検出部が検出した情報に基づいてクロマトグラムを作成し、前記クロマトグラムを分析する分析部と、を含み、
前記分析部は、前記クロマトグラムにおいて、糖化ヘモグロビンが検出される溶出時間の範囲に存在する複数のピークのうち溶出時間が遅い順に、ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であるかを判定し、次に、前記ピークの頂点における溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるか否かを判定する工程を前記複数のピークについて繰り返し、
前記分析部は、前記ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であり、前記ピークの頂点の溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるピークであると判定した場合、このピークより溶出時間が早いピークについて判定を行わない、液体クロマトグラフィー装置。
[19]前記分析部は、ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であり、前記ピークの頂点の溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるピークであると判定されたピークを、糖化ヘモグロビンのピークとして検出する、[18]に記載の液体クロマトグラフィー装置。
[20]前記分析部は、前記クロマトグラムの溶出時間が最も早いピークが立ち上がる前のポイントから、前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の溶出時間Aに係数R1を乗じた時間の吸光度までの直線をベースラインとし、
前記溶出時間Aに係数R2を乗じた溶出時間を、前記糖化ヘモグロビンのピークの開始点と設定し、
前記溶出時間Aに係数R3を乗じた溶出時間を、前記糖化ヘモグロビンのピークの終点と設定することをさらに含む、[19]に記載の液体クロマトグラフィー装置。
[21]前記分析部は、前記糖化ヘモグロビンのピークのうち前記溶出時間Aより溶出時間が遅く、かつ前記糖化ヘモグロビンのピーク頂点の吸光度に対し10~30%の数値であるときの溶出時間を溶出時間Bとし、前記溶出時間Bと前記溶出時間Aとの差を比較することにより前記試料が糖化異常ヘモグロビンを含むと判定することをさらに含む、[20]に記載の液体クロマトグラフィー装置。
[22]前記溶出時間Bが前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の吸光度に対し10%の吸光度であるときの溶出時間であり、
前記分析部は、前記溶出時間Bと前記溶出時間Aとの差が、前記溶出時間Aに対し70%以上である場合、前記試料が糖化異常ヘモグロビンを含むと判定する、[21]に記載の液体クロマトグラフィー装置。
[23]前記溶出時間Bが前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の吸光度に対し20%の吸光度であるときの溶出時間であり、
前記分析部は、前記溶出時間Bと前記溶出時間Aとの差が、前記溶出時間Aに対し50%以上である場合、前記試料が糖化異常ヘモグロビンを含むと判定する、[21]に記載の液体クロマトグラフィー装置。
[24]前記溶出時間Bが前記糖化ヘモグロビンのピーク頂点の吸光度に対し30%の吸光度であるときの溶出時間であり、
前記分析部は、前記溶出時間Bと前記溶出時間Aとの差が、前記溶出時間Aに対し30%以上である場合、前記試料が糖化異常ヘモグロビンを含むと判定する、[21]に記載の液体クロマトグラフィー装置。
[25]前記分析部は、前記判定する工程において、判定対象の前記ピークの頂点の溶出時間が溶出時間C1、前記ピークの頂点より溶出時間が早い側の前記ピークの極小値の溶出時間が溶出時間D1であり、
前記ピークの頂点の吸光度と前記ピークの極小値の吸光度の差であるy1と、前記溶出時間C1と前記溶出時間D1の差であるx1の比がy1/x1であるとき、
前記y1/x1が所定の閾値より大きいと判定されたピークを糖化ヘモグロビンの候補ピークとして抽出し、
前記候補ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であるか否かを判定し、次に前記候補ピークの頂点の溶出時間に対する前記候補ピークの半値幅の割合が10~45%であるか否かを判定する、[18]~[24]の何れか一項に記載の液体クロマトグラフィー装置。
[26]前記複数のピークは、レイバイルA1c、カルバミル化ヘモグロビン、アルデヒド化ヘモグロビン及び糖化ヘモグロビンEからなる群から選択される少なくとも1種のヘモグロビンのピークを含む、[18]~[25]の何れか一項に記載の液体クロマトグラフィー装置。
[27]前記クロマトグラムに基づいて全ヘモグロビン濃度に対応する全ピーク面積を算出し、
前記全ピーク面積を補正式E1を用いて補正し、
補正された前記全ピーク面積と前記糖化ヘモグロビンのピーク面積を用いて、前記全ヘモグロビン濃度に対する前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合を算出することを含み、
前記補正式E1は、全ヘモグロビン濃度に対する糖化ヘモグロビン濃度の割合が同一であって、全ヘモグロビン濃度が異なる複数の標準試料について、クロマトグラムを取得し、それぞれの標準試料の全ピーク面積を、前記標準試料のうちの1つの標準試料の全ピーク面積に対する糖化ヘモグロビンのピーク面積の割合、及び各標準試料の糖化ヘモグロビンのピーク面積を用いて作成される補正式である、[19]~[26]の何れか一項に記載の液体クロマトグラフィー装置。
[28]前記補正式E1は、以下の式(1)を用いて補正後の全ピーク面積を算出し、前記複数の標準試料について、全ピーク面積の実測値に対する補正後の全ピーク面積をプロットしたときの近似式である、[27]に記載の液体クロマトグラフィー装置。
補正後の全ピーク面積=(糖化ヘモグロビンのピーク面積/V)×100・・・(1)
(式(1)中、Vは、複数の前記標準試料のうちの1つの標準試料の全ピーク面積に対する糖化ヘモグロビンのピーク面積の割合を示す。)
[29]全ピーク面積に対する前記糖化ヘモグロビンのピークの面積の割合を算出し、
前記糖化ヘモグロビンのピークの開始点の吸光度X0、前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の吸光度X1、及び前記糖化ヘモグロビンのピークの面積の割合に対応する補正式E2に基づいて前記糖化ヘモグロビンの面積の割合を補正し、前記補正された糖化ヘモグロビンのピークの面積の割合を用いて全ヘモグロビン濃度に対する前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合を算出することを含む、[19]~[27]の何れか一項に記載の液体クロマトグラフィー装置。
[30]前記補正式E2は、吸光度X0/吸光度X1の二次以上の関数である、[29]に記載の液体クロマトグラフィー装置。
[31]前記補正式E2は、予め設定された全ヘモグロビン濃度に対する前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合に対応する少なくとも2つ以上の補正式を含む、[29]又は[30]に記載の液体クロマトグラフィー装置。
[32]前記分析部は、2つ以上の前記補正式のうち、算出された前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合に最も近い割合に対応する補正式を用いる、[31]に記載の液体クロマトグラフィー装置。
[33]前記分析部は、2つ以上の前記補正式のうち、算出された前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合に1番目及び2番目に近い割合に対応する2つの補正式E2-1及びE2-21番目に近い割合に対応する補正式E2-1及び2番目に近い割合に対応する補正式E2-2を用いる、[32]に記載の液体クロマトグラフィー装置。
[34]前記分析部は、算出された前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合に基づいて前記補正式E2-1及びE2-2の使用率を決定し、
前記補正式E2-1、前記補正式E2-2及び前記使用率を用いて前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合を算出する、[33]に記載の液体クロマトグラフィー装置。
[35]糖化ヘモグロビンを検出するためのプログラムであって、
コンピューターに、
血液由来成分を含む試料を陽イオン交換クロマトグラフィーを用いて分離させたクロマトグラムのデータを取得させ、
前記クロマトグラムにおいて、糖化ヘモグロビンが検出される溶出時間の範囲に存在する複数のピークのうち溶出時間が遅い順に、ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であるかを判定し、次に、前記ピークの頂点の溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるか否かを判定する工程を前記複数のピークについて繰り返させ、
前記ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であるかを判定し、前記ピークの頂点の溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるピークであると判定した場合、このピークより溶出時間が早いピークについて判定を行わせない、プログラム。
[36]前記コンピューターに、
ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であり、前記ピークの頂点の溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるピークであると判定されたピークを、糖化ヘモグロビンのピークとして検出させる、[35]に記載のプログラム。
[37]前記コンピューターに、
前記クロマトグラムの溶出時間が最も早いピークが立ち上がる前のポイントから、前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の溶出時間Aに係数R1を乗じた時間の吸光度までの直線をベースラインとし、
前記溶出時間Aに係数R2を乗じた溶出時間を、前記糖化ヘモグロビンのピークの開始点と設定させ、
前記溶出時間Aに係数R3を乗じた溶出時間を、前記糖化ヘモグロビンのピークの終点と設定させる、[36]に記載のプログラム。
[38]前記コンピューターに、
前記糖化ヘモグロビンのピークのうち前記溶出時間Aより溶出時間が遅く、かつ前記糖化ヘモグロビンのピーク頂点の吸光度に対し10~30%の数値であるときの溶出時間を溶出時間Bとし、前記溶出時間Bと前記溶出時間Aとの差を比較することにより前記試料が糖化異常ヘモグロビンを含むと判定することをさらに含む、[36]又は[37]に記載のプログラム。
[39]前記溶出時間Bが前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の吸光度に対し10%の吸光度であるときの溶出時間であり、
前記コンピューターに、前記溶出時間Bと前記溶出時間Aとの差が、前記溶出時間Aに対し70%以上である場合、前記試料が糖化異常ヘモグロビンを含むと判定させる、[38]に記載のプログラム。
[40]前記溶出時間Bが前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の吸光度に対し20%の吸光度であるときの溶出時間であり、
前記コンピューターに、前記溶出時間Bと前記溶出時間Aとの差が、前記溶出時間Aに対し50%以上である場合、前記試料が糖化異常ヘモグロビンを含むと判定させる、[39]に記載のプログラム。
[41]前記溶出時間Bが前記糖化ヘモグロビンのピーク頂点の吸光度に対し30%の吸光度であるときの溶出時間であり、
前記コンピューターに、前記溶出時間Bと前記溶出時間Aとの差が、前記溶出時間Aに対し30%以上である場合、前記試料が糖化異常ヘモグロビンを含むと判定させる、[39]に記載のプログラム。
[42]前記判定する工程において、判定対象の前記ピークの頂点の溶出時間が溶出時間C1、前記ピークの頂点より溶出時間が早い側の前記ピークの極小値の溶出時間が溶出時間D1であり、
前記ピークの頂点の吸光度と前記ピークの極小値の吸光度の差であるy1と、前記溶出時間C1と前記溶出時間D1の差であるx1の比がy1/x1であるとき、
前記コンピューターに、
前記y1/x1が所定の閾値より大きいと判定されたピークを糖化ヘモグロビンの候補ピークとして抽出させ、
前記候補ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であるか否かを判定させ、次に、前記候補ピークの頂点の溶出時間に対する前記候補ピークの半値幅の割合が10~45%であるかを判定させる、[36]~[41]の何れか一項に記載のプログラム。
[43]前記複数のピークは、レイバイルA1c、カルバミル化ヘモグロビン、アルデヒド化ヘモグロビン及び糖化ヘモグロビンEからなる群から選択される少なくとも1種のヘモグロビンのピークを含む、[35]~[42]の何れか一項に記載のプログラム。
[44]前記コンピューターに、
前記クロマトグラムに基づいて全ヘモグロビン濃度に対応する全ピーク面積を算出させ、
前記全ピーク面積を補正式E1を用いて補正させ、
補正された前記全ピーク面積と前記糖化ヘモグロビンのピーク面積を用いて、前記全ヘモグロビン濃度に対する前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合を算出させることを含む、プログラムであって、
前記補正式E1は、全ヘモグロビン濃度に対する糖化ヘモグロビン濃度の割合が同一であって、全ヘモグロビン濃度が異なる複数の標準試料について、クロマトグラムを取得し、それぞれの標準試料の全ピーク面積を、前記標準試料のうちの1つの標準試料の全ピーク面積に対する糖化ヘモグロビンのピーク面積の割合、及び各標準試料の糖化ヘモグロビンのピーク面積を用いて作成される補正式である、[36]~[43]に記載のプログラム。
[45]前記補正式E1は、以下の式(1)を用いて補正後の全ピーク面積を算出し、前記複数の標準試料について、全ピーク面積の実測値に対する補正後の全ピーク面積をプロットしたときの近似式である、[44]に記載のプログラム。
補正後の全ピーク面積=(糖化ヘモグロビンのピーク面積/V)×100・・・(1)
(式(1)中、Vは、複数の前記標準試料のうちの1つの標準試料の全ピーク面積に対する糖化ヘモグロビンのピーク面積の割合を示す。)
[46]前記コンピューターに、
全ピーク面積に対する前記糖化ヘモグロビンのピークの面積の割合を算出させ、
前記糖化ヘモグロビンのピークの開始点の吸光度X0、前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の吸光度X1、及び前記糖化ヘモグロビンのピークの面積の割合に対応する補正式E2に基づいて前記糖化ヘモグロビンの面積の割合を補正し、前記補正された糖化ヘモグロビンのピークの面積の割合を用いて全ヘモグロビン濃度に対する前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合を算出させることを含む、[36]~[45]の何れか一項の何れか一項に記載のプログラム。
[47]前記補正式E2は、吸光度X0/吸光度X1の二次以上の関数である、[46]に記載のプログラム。
[48]前記補正式E2は、予め設定された全ヘモグロビン濃度に対する前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合に対応する少なくとも2つ以上の補正式を含む、[46]又は[47]に記載のプログラム。
[49]2つ以上の前記補正式のうち、算出された前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合に最も近い割合に対応する補正式を用いる、[48]にプログラム。
[50]2つ以上の前記補正式のうち、算出された前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合に1番目に近い割合に対応する補正式E2-1及び2番目に近い割合に対応する補正式E2-2を用いる、[48]に記載のプログラム。
[51]前記コンピューターに、
算出された前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合に基づいて前記補正式E2-1及びE2-2の使用率を決定し、
前記補正式E2-1、前記補正式E2-2及び前記使用率を用いて前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合を算出させる、[50]に記載のプログラム。
本発明の一態様における糖化ヘモグロビンの検出方法は、血液由来成分を含む試料を陽イオン交換クロマトグラフィーを用いて分離し、得られたクロマトグラムを取得する。前記クロマトグラムにおいて、糖化ヘモグロビンが検出される溶出時間の範囲に存在する複数のピークについて、ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であるか判定する。次に、前記ピークの頂点の溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるか否かを判定する。複数のピークのうち溶出時間が遅い順に、前記判定工程を繰り返す。ここで半値幅とは、その時間における吸光度がピーク頂点の吸光度の半分の値を示す溶出時間であって、ピーク頂点より遅い保持時間から、ピーク頂点より早い保持時間を引いた値をいう。
図2に示すクロマトグラムでは溶出時間の範囲Tに複数のピークP1~P3が存在する。まず、複数のピークのうち溶出時間が最も遅いP1を選定する(S13)。ピークP1について、ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であるか否かの判定を行う(S14)。
検出した糖化ヘモグロビンのピークの形状から、試料が糖化異常ヘモグロビンを含んでいるかを判定することができる。図4は、血液由来成分を含む試料のクロマトグラムの他の一例である。
全ヘモグロビン濃度に対する糖化ヘモグロビンの濃度の割合(HbA1c%)は、クロマトグラム上の全ピーク面積に対する糖化ヘモグロビンのピーク面積の割合から算出される。ここで、全ヘモグロビン濃度とは、生体試料中の全ヘモグロビン濃度(単位:mol/L)とすることができる。ここで生体試料は、全血であっても血球であってもよい。血球は、全血より自然沈降で得た血球であってもよく、遠心分離によって得た血球であっても良い。生体試料は適宜希釈されて測定試料とされ、液体クロマトグラフィー装置へ導入される。全ヘモグロビン濃度とは、この希釈後の測定試料中の全ヘモグロビン濃度とすることもできる。このとき、以下の方法で糖化ヘモグロビンのピーク面積を決定することが好ましい。図5は、血液由来成分を含む試料のクロマトグラムの他の一例である。
糖化ヘモグロビンの測定方法は、糖化ヘモグロビンのピーク面積と、全ピーク面積に基づいて、全ヘモグロビン濃度に対する糖化ヘモグロビン濃度の割合を算出することを含む。この際、以下のように全ヘモグロビン濃度に対応する全ピーク面積を補正することが好ましい。
補正後の全ピーク面積=(糖化ヘモグロビンのピーク面積/V)×100・・・(1)
試料にレイバイルA1cや修飾ヘモグロビンが含まれると、修飾ヘモグロビンのピークは、糖化ヘモグロビンが検出される溶出時間の範囲Tに現れる。修飾ヘモグロビンとは、カルバミル化ヘモグロビン及びアルデヒド化ヘモグロビン等である。以下、レイバイルA1cと修飾ヘモグロビンを総称し、修飾ヘモグロビン等と記載することがある。修飾ヘモグロビン等は、糖化ヘモグロビンの溶出時間より早く溶出される。また、修飾ヘモグロビン等のピークは、糖化ヘモグロビンのピークに隣接して現れる。そのため、糖化ヘモグロビンのピークと修飾ヘモグロビン等のピークが干渉し、糖化ヘモグロビンのピーク面積に影響を及ぼす。例えば、図6は、血液由来成分を含む試料のクロマトグラムの他の一例である。PAは、糖化ヘモグロビンのピークを示し、PMは、修飾ヘモグロビン等のピークを示す。PMピークの低い線(実線)からPMピークの高い線(一点鎖線)の順に、それぞれシアン酸ナトリウムの最終濃度が0mg/dL、5mg/dL、10mg/dL、15mg/dL、及び25mg/dLである血液由来成分を含む試料を示す。修飾ヘモグロビン等の濃度が上昇すると、糖化ヘモグロビンピークPAの開始点の吸光度X0が上昇し、糖化ヘモグロビンピークPAの頂点の吸光度X1が低下している。修飾ヘモグロビン等による干渉の影響を抑えるため、以下の方法で糖化ヘモグロビンの割合を補正することが好ましい。なお、糖化ヘモグロビンピークPAの開始点とは、糖化ヘモグロビンピークの頂点より溶出時間が早い側の前記ピークの極小値を示す。
補正式E2-1の使用率(%)={(X-Q)/(R-Q)}×100・・・(2)
補正式E2-2の使用率(%)=100-(補正式E2-1の使用率)・・・(3)
糖化ヘモグロビン%は、全ヘモグロビン画分に相当するクロマトグラムの総面積に対する、糖化ヘモグロビンピークの面積の比率(以下、HbA1c%と記載することがある)で評価することができる。全ヘモグロビン画分とは、液体クロマトグラフィーにおいて、非糖化ヘモグロビン(ヘモグロビンA0)やHbD、HbSといった溶出時間の遅いヘモグロビンも含めた、主要なヘモグロビンの総和である。全ヘモグロビン画分は、上述の主要なヘモグロビンの溶出がすべて完了した時点における、クロマトグラムの曲線とベースラインに囲まれる面積として算出することができる。
本発明の一態様における液体クロマトグラフィー装置は、導入部と、送液部と、陽イオン交換クロマトグラフィーカラムと、検出部と、分析部とを含む。導入部は、血液由来成分を含む試料を導入する。送液部は、導入部から導入された試料及び溶離液を移送する。陽イオン交換クロマトグラフィーカラムは、送液部から試料及び溶離液が導入される。検出部は、陽イオン交換クロマトグラフィーカラムにより分画された血液由来成分を検出する。分析部は、検出部が検出した情報に基づいてクロマトグラムを作成し、クロマトグラムを分析する。分析部は、クロマトグラムにおいて、糖化ヘモグロビンが検出される溶出時間の範囲に存在する複数のピークについて、ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であるか否かを判定し、次に、ピークの頂点における溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるか否かを判定する。複数のピークのうち溶出時間が遅い順に、前記判定工程を繰り返す。
本発明の一態様におけるプログラムは、糖化ヘモグロビンを検出するためのプログラムであって、コンピューターに、血液由来成分を含む試料を陽イオン交換クロマトグラフィーを用いて分離させたクロマトグラムのデータを取得させ、前記クロマトグラムにおいて、糖化ヘモグロビンが検出される溶出時間の範囲に存在する複数のピークのうち溶出時間が遅い順に、ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であるか否かを判定し、次に、ピーク頂点の溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるか否かを判定する工程を前記複数のピークについて繰り返させる。
検体として、EDTA添加採血管で採取したHbA1c%が異なる全血3種(HbA1c%が、5.2%、8.0%、及び10.1%)を用いた。これらの検体に含まれるレイバイルA1c、各種修飾ヘモグロビンの量は正常範囲内であり、異常ヘモグロビンは含まれなかった。以降、これら全血3種を「正常検体」とする。
全ヘモグロビン濃度が2.5、5.0、10、20、30、40、50、60又は70μmol/Lとなるよう、全血をグリコヘモグロビン分析装置RC20専用検体希釈液(積水メディカル社製)で希釈し、9個の試料を調製した。
アセトアルデヒド0.174gを生理食塩水11.6mLで溶解し、溶液Aaを調製した。正常検体100μLに3.3μLの溶液Aaを添加した(Aa50とする)。また、正常検体100μLに生理食塩水3.3μLを添加した(Aa0とする)。Aa50及びAa0を37℃の水浴で2時間インキュベートした。アセトアルデヒドの終濃度が0、5、10、15、20及び25mg/dLとなるようAa50とAa0を混合し、アルデヒド化ヘモグロビン試料を得た。
シアン酸ナトリウム0.076gを生理食塩水10.1mLで溶解し、溶液Cを調製した。正常検体100μLに6.6μLの溶液Cを添加した(C50とする)。また、正常検体100μLに生理食塩水6.6μLを添加した(C0とする)。C50及びC0を37℃の水浴で2時間インキュベートした。シアン酸ナトリウムの終濃度が0、5、10、15、20及び25mg/dLとなるようC50とC0を混合し、カルバミル化ヘモグロビン試料を得た。
グルコース1.05gを生理食塩水10.0mLで溶解し、溶液Gを調製した。正常検体100μLに19μLの溶液Gを添加した(G2000とする)。また、正常検体100μLに生理食塩水19μLを添加した(G0とする)。G2000及びG0を37℃の水浴で2時間インキュベートした。グルコースの終濃度が0、500、1000、1500及び2000mg/dLとなるようG2000とG0を混合し、レイバイルヘモグロビン試料を得た。
・糖化ヘモグロビンEを含む試料
The Europian Reference Laboratory for Glycohemoglobinより購入した試料を使用した。
HbA1cが5.2%である全血検体について全ヘモグロビン濃度が5μmol/Lとなるよう、RC20専用検体希釈液で希釈し調製した。
・ヘモグロビン高濃度試料
HbA1cが5.2%である全血検体について全ヘモグロビン濃度が70μmol/Lとなるよう、RC20専用検体希釈液で希釈し調製した。
(糖化ヘモグロビンのピーク溶出時間の範囲Tの設定)
グリコヘモグロビン分析装置(液体クロマトグラフィー装置、積水メディカル社製、RC20、以下記載がない限り同一の装置を使用)を用い、正常検体のヘモグロビン濃度変動試料を測定し、それぞれクロマトグラムを取得した(図10)。図10において、40秒付近のピークの低い線(一点鎖線)からピークの高い線(実線)の順に、それぞれ全ヘモグロビンの最終濃度が2.5μmol/L、5.0μmol/L、10μmol/L、20μmol/L、30μmol/L、40μmol/L、50μmol/L、60μmol/L、及び70μmol/Lである血液由来成分を含む試料を示す。得られたクロマトグラムより、糖化ヘモグロビンのピーク溶出時間の範囲Tを30~60秒と設定した。
(糖化ヘモグロビンピークの傾きy1/x1の閾値の設定)
前述の試験より、糖化ヘモグロビンピークの傾きy1/x1の閾値を設定した。閾値は、HbA1cが5.2%である全血検体であって、全ヘモグロビン濃度が5.0μmol/Lである試料の傾きの値より小さい値を設定した。
(糖化ヘモグロビンのピーク頂点の吸光度範囲の設定)
前述の試験より、糖化ヘモグロビンのピーク頂点の吸光度範囲を0.001~0.040ODと設定した。
(糖化ヘモグロビンの溶出時間に対する半値幅の割合の範囲の設定)
前述の試験より、糖化ヘモグロビンの溶出時間に対する半値幅の割合の範囲を、17~27%と設定した。
(糖化ヘモグロビンのピーク検出)
以下の検体についてRC20を用いてクロマトグラムを取得した。なお、図11~14において、上段は、HbA1c%が5.2%のクロマトグラム、下段は、HbA1c%が10.1%のクロマトグラムである。
・HbA1c%が5.2%及び10.1%の正常検体(図11)
・HbA1c%が5.2%及び10.1%の正常検体を用いて調製したレイバイルA1cを含む試料(図12)
・HbA1c%が5.2%及び10.1%の正常検体を用いて調製したアルデヒド化ヘモグロビンを含む試料(図13)
・HbA1c%が5.2%及び10.1%の正常検体を用いて調製したカルバミル化ヘモグロビンを含む試料(図14)
・糖化ヘモグロビンEを含む試料(図15)
・ヘモグロビン低濃度試料(HbA1c%:5.2%)(図16)
・ヘモグロビン高濃度試料(HbA1c%:5.2%)(図17)
判定1:ピーク頂点の吸光度範囲が所定範囲内、すなわち0.001~0.040ODであるか(実施例3で求めた吸光度の範囲)
判定2:ピークの半値幅の割合が所定範囲内、すなわちピークの溶出時間に対して17~27%であるか(実施例4で求めた半値幅の割合)
判定3:ピーク頂点の吸光度に対し20%の数値であるときの溶出時間と、ピーク頂点の溶出時間の差が、ピーク頂点の溶出時間に対して50%以上であるか
判定の順序は(A)溶出時間の範囲Tのうち溶出の遅いピークから判定する、(B)溶出時間の範囲Tのうち溶出の早いピークから判定する、2パターンを実施し、判定精度を検証した。
(糖化ヘモグロビンのピーク面積の決定)
正常検体のヘモグロビン濃度変動試料及びアルデヒド化ヘモグロビン試料の測定結果に対し、ベースラインを算出するための係数R1として、1.4、1.5及び1.6を検討した。また、糖化ヘモグロビンピークの算出開始点を決定するための係数R2として、0.8、0.85及び0.9を検討した。また、糖化ヘモグロビンピークの終点を決定するための係数R3として、1.1、1.2及び1.3を検討した。いずれの組み合わせであっても、糖化ヘモグロビンピーク面積を良好に算出できた。特にR1が1.5、R2が0.85、R3が1.2の組み合わせや、R1が1.6、R2が0.9、R3が1.32の組み合わせが良好であった。
RC20を用い、正常検体のヘモグロビン濃度変動試料を測定し、それぞれクロマトグラムを取得した。このクロマトグラムから糖化ヘモグロビンのピーク面積及びクロマトグラムの全ピーク面積を算出した。全ヘモグロビン濃度が20μmol/Lの試料を基準とし、全ピーク面積に対する糖化ヘモグロビンのピーク面積の割合(V=7.2%)を算出した。なお、基準試料の希釈前の全ヘモグロビン濃度は、13g/dLであった。
補正後の全ピーク面積=(糖化ヘモグロビンのピーク面積/V)×100・・・(4)
(修飾ヘモグロビンを用いた糖化ヘモグロビン割合の補正)
試料にレイバイルA1c、修飾ヘモグロビンであるアルデヒド化ヘモグロビン又はカルバミル化ヘモグロビンのいずれかが含まれる場合の糖化ヘモグロビンピークに対する影響を検討した。
y=0.172x2-0.527x+0.134・・・EL
y=5.984x2-5.879x+0.986・・・EM
y=3.725x2-7.184x+1.241・・・EH
補正式EMの使用率(%)={(6.0-5.2)/(8.0-5.2)}×100=28.6
補正式ELの使用率(%)=100-28.57=71.4
補正値(%)=-0.00862×0.714-0.239×0.286=-0.0745
Claims (16)
- 血液由来成分を含む試料を陽イオン交換クロマトグラフィーを用いて分離してクロマトグラムを取得し、
前記クロマトグラムにおいて、糖化ヘモグロビンが検出される溶出時間の範囲に存在する複数のピークのうち溶出時間が遅い順に、ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であるか否かを判定し、次に、前記ピークの頂点における溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるか否かを判定する工程を前記複数のピークについて繰り返す、糖化ヘモグロビンの検出方法であって、
前記ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であり、前記ピークの頂点の溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるピークであると判定した場合、このピークを糖化ヘモグロビンのピークであると判定し、このピークより溶出時間が早いピークについて判定を行わない、糖化ヘモグロビンの検出方法。 - 前記クロマトグラムの溶出時間が最も早いピークが立ち上がる前のポイントから、前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の溶出時間Aに係数R1を乗じた時間の吸光度までの直線をベースラインとし、
前記溶出時間Aに係数R2を乗じた溶出時間を、前記糖化ヘモグロビンのピークの開始点と設定し、
前記溶出時間Aに係数R3を乗じた溶出時間を、前記糖化ヘモグロビンのピークの終点と設定することをさらに含む、請求項1に記載の検出方法。 - 前記糖化ヘモグロビンのピークのうち前記溶出時間Aより溶出時間が遅く、かつ前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の吸光度に対し10~30%の吸光度であるときの溶出時間を溶出時間Bとし、前記溶出時間Bと前記溶出時間Aとの差を比較することにより前記試料が糖化異常ヘモグロビンを含むと判定することをさらに含む、請求項2に記載の検出方法。
- 前記溶出時間Bが前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の吸光度に対し20%の吸光度であるときの溶出時間であり、
前記溶出時間Bと前記溶出時間Aとの差が、前記溶出時間Aに対し50%以上である場合、前記試料が糖化異常ヘモグロビンを含むと判定する、請求項3に記載の検出方法。 - 前記判定する工程において、判定対象の前記ピークの頂点の溶出時間が溶出時間C1、前記ピークの頂点より溶出時間が早い側の前記ピークの極小値の溶出時間が溶出時間D1であり、
前記ピークの頂点の吸光度と前記ピークの極小値の吸光度の差であるy1と、前記溶出時間C1と前記溶出時間D1の差であるx1の比がy1/x1であるとき、
前記y1/x1が所定の閾値より大きいと判定されたピークを糖化ヘモグロビンの候補ピークとして抽出し、
前記候補ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であるか否かを判定し、次に前記候補ピークの頂点の溶出時間に対する前記候補ピークの半値幅の割合が10~45%であるか否かを判定する、請求項1に記載の検出方法。 - 前記複数のピークは、レイバイルA1c、カルバミル化ヘモグロビン、アルデヒド化ヘモグロビン及び糖化ヘモグロビンEからなる群から選択される少なくとも1種のヘモグロビンのピークを含む、請求項1に記載の検出方法。
- 請求項1~6の何れか一項に記載の検出方法により前記糖化ヘモグロビンのピークを検出し、
前記クロマトグラムに基づいて全ヘモグロビン濃度に対応する全ピーク面積を算出し、
前記全ピーク面積を補正式E1を用いて補正し、
補正された前記全ピーク面積と前記糖化ヘモグロビンのピーク面積を用いて、前記全ヘモグロビン濃度に対する前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合を算出することを含む、糖化ヘモグロビンの測定方法であって、
前記補正式E1は、全ヘモグロビン濃度に対する糖化ヘモグロビン濃度の割合が同一であって、全ヘモグロビン濃度が異なる複数の標準試料について、クロマトグラムを取得し、それぞれの標準試料の全ピーク面積を、前記標準試料のうちの1つの標準試料の全ピーク面積に対する糖化ヘモグロビンのピーク面積の割合、及び各標準試料の糖化ヘモグロビンのピーク面積を用いて作成される補正式である、糖化ヘモグロビンの測定方法。 - 前記補正式E1は、以下の式(1)を用いて補正後の全ピーク面積を算出し、前記複数の標準試料について、全ピーク面積の実測値に対する補正後の全ピーク面積をプロットしたときの近似式である、請求項7に記載の糖化ヘモグロビンの測定方法。
補正後の全ピーク面積=(糖化ヘモグロビンのピーク面積/V)×100・・・(1)
(式(1)中、Vは、複数の前記標準試料のうちの1つの標準試料の全ピーク面積に対する糖化ヘモグロビンのピーク面積の割合を示す。) - 請求項1~6の何れか一項に記載の検出方法により前記糖化ヘモグロビンのピークを検出し、
全ピーク面積に対する前記糖化ヘモグロビンのピークの面積の割合を算出し、
前記糖化ヘモグロビンのピークの開始点の吸光度X0、前記糖化ヘモグロビンのピークの頂点の吸光度X1、及び前記糖化ヘモグロビンのピークの面積の割合に対応する補正式E2に基づいて前記糖化ヘモグロビンの面積の割合を補正し、全ヘモグロビン濃度に対する前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合を算出することを含む、糖化ヘモグロビンの測定方法。 - 前記補正式E2は、吸光度X0/吸光度X1の二次以上の関数である、請求項9に記載の糖化ヘモグロビンの測定方法。
- 前記補正式E2は、予め設定された全ヘモグロビン濃度に対する糖化ヘモグロビンの濃度の割合に対応する少なくとも2つ以上の補正式を含む、請求項10に記載の糖化ヘモグロビンの測定方法。
- 2つ以上の前記補正式のうち、算出された前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合に最も近い割合に対応する補正式を用いる、請求項11に記載の糖化ヘモグロビンの測定方法。
- 2つ以上の前記補正式のうち、算出された前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合に1番目に近い割合に対応する補正式E2-1及び2番目に近い割合に対応する補正式E2-2を用いる、請求項11に記載の糖化ヘモグロビンの測定方法。
- 算出された前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合に基づいて前記補正式E2-1及びE2-2の使用率を決定し、
前記補正式E2-1、前記補正式E2-2及び前記使用率を用いて前記糖化ヘモグロビンの濃度の割合を算出する、請求項13に記載の糖化ヘモグロビンの測定方法。 - 血液由来成分を含む試料を導入する導入部と、
前記導入部から導入された前記試料及び溶離液を移送する送液部と、
前記送液部から前記試料及び前記溶離液が導入される陽イオン交換クロマトグラフィーカラムと、
前記陽イオン交換クロマトグラフィーカラムにより分画された前記血液由来成分を検出する検出部と、
前記検出部が検出した情報に基づいてクロマトグラムを作成し、前記クロマトグラムを分析する分析部と、を含み、
前記分析部は、前記クロマトグラムにおいて、糖化ヘモグロビンが検出される溶出時間の範囲に存在する複数のピークのうち溶出時間が遅い順に、ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であるかを判定し、次に、前記ピークの頂点における溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるか否かを判定する工程を前記複数のピークについて繰り返し、前記ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であり、前記ピークの頂点の溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるピークであると判定した場合、このピークを糖化ヘモグロビンのピークとして検出し、このピークより溶出時間が早いピークについて判定を行わない、液体クロマトグラフィー装置。 - 糖化ヘモグロビンを検出するためのプログラムであって、
コンピューターに、
血液由来成分を含む試料を陽イオン交換クロマトグラフィーを用いて分離させたクロマトグラムのデータを取得させ、
前記クロマトグラムにおいて、糖化ヘモグロビンが検出される溶出時間の範囲に存在する複数のピークのうち溶出時間が遅い順に、ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であるかを判定し、次に、前記ピークの頂点における溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるか否かを判定する工程を前記複数のピークについて繰り返させ、前記ピークの頂点の吸光度が所定の数値範囲内であり、前記ピークの頂点の溶出時間に対する前記ピークの半値幅の割合が10~45%であるピークであると判定した場合、このピークを糖化ヘモグロビンのピークとして検出させ、このピークより溶出時間が早いピークについて判定を行わせない、プログラム。
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