JP7202609B2 - Diagnostic biomarkers for optic neuropathy - Google Patents
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Description
本発明は、視神経障害の発症リスク、及び/又は視神経障害の発症の有無を判定する方法;視神経障害の重症度を判定する方法;視神経障害の発症リスクの判定用、及び/又は視神経障害発症の有無の判定用バイオマーカー;視神経障害の重症度の判定用バイオマーカー;並びに視神経障害発症の予防剤、及び/又は視神経障害の治療剤をスクリーニングする方法;に関する。 The present invention provides a method for determining the risk of developing optic nerve damage and/or the presence or absence of developing optic nerve damage; a method for determining the severity of optic nerve damage; The present invention relates to a biomarker for determining the presence or absence of a biomarker for determining the severity of optic neuropathy, and a method for screening a preventive agent for the onset of optic neuropathy and/or a therapeutic agent for optic neuropathy.
網膜は、内境界膜、神経線維層、神経節細胞層、内網状層、内顆粒層、外網状層、外顆粒層、外境界膜、視細胞層及び網膜色素上皮層の10層から構成される、厚さ0.1~0.5mmの組織であり、その中には視細胞、双極細胞、神経節細胞、水平細胞、アマクリン細胞等の網膜神経細胞が存在する。網膜神経細胞は、光刺激を電気信号に変換して、脳へ伝達するといった視覚情報の受容と伝達において重要な役割を果たしている。目から入った視覚情報は、視細胞により電気信号化されて、水平細胞や、双極細胞や、アマクリン細胞を経由した後に神経節細胞に伝達される。次いで、その電気信号は、神経節細胞の軸索を含む視神経線維の束(視神経)を経由して脳に伝達される。 The retina is composed of 10 layers: inner limiting membrane, nerve fiber layer, ganglion cell layer, inner reticular layer, inner nuclear layer, outer reticular layer, outer nuclear layer, outer limiting membrane, photoreceptor layer, and retinal pigment epithelium layer. It is a tissue with a thickness of 0.1 to 0.5 mm, and contains retinal nerve cells such as photoreceptor cells, bipolar cells, ganglion cells, horizontal cells, and amacrine cells. Retinal neurons play an important role in the reception and transmission of visual information, such as converting light stimuli into electrical signals and transmitting them to the brain. Visual information received from the eye is converted into electrical signals by photoreceptor cells, and transmitted to ganglion cells after passing through horizontal cells, bipolar cells, and amacrine cells. The electrical signal is then transmitted to the brain via a bundle of optic nerve fibers (optic nerve) containing the axons of ganglion cells.
視神経が何らかの原因により障害を受けると、視神経の恒常性が維持できなくなり、視覚情報の脳への伝達が妨げられて、失明、視野狭窄といった視野障害を生じる。視神経障害の主な原因として、眼内圧(単に「眼圧」ともいう)の上昇(高眼内圧[High intraocular pressure;IOP])、網膜血流循環障害・網膜虚血、興奮性アミノ酸上昇等が知られており、これら病態に伴い、グルタミン酸シグナルカスケードが活性化し、網膜神経節細胞(retinal ganglion cell;RGC)の軸索が障害を受け、RGCの細胞死(アポトーシス)が誘導され、視神経が障害を受けると考えられている。 When the optic nerve is damaged for some reason, homeostasis of the optic nerve cannot be maintained, and the transmission of visual information to the brain is hindered, resulting in visual field disorders such as blindness and constriction of the visual field. The main causes of optic nerve damage are increased intraocular pressure (high intraocular pressure; IOP), impaired retinal blood circulation/retinal ischemia, and increased excitatory amino acids. It is known that the glutamate signal cascade is activated in association with these pathologies, the axons of retinal ganglion cells (RGC) are damaged, RGC cell death (apoptosis) is induced, and the optic nerve is damaged. is considered to receive
視神経障害の代表例として、世界中で失明の主要な原因の1つである緑内障が知られている(非特許文献1)。緑内障は、自覚症状がないため早期発見が難しく、また失明につながる疾患であるため、早期に診断を行うことが非常に重要である。従来、緑内障の診断においては、眼底検査が中心に行われており、患者が検査の前に瞳孔を開くための散瞳薬をさした後に、眼底鏡や眼底カメラで医師が直接、網膜を観察している。しかしながら、散瞳薬によって瞳孔を広げると房水の流れが悪くなって眼圧が上がり、さらに病状を悪化させる可能性が全くないとは言えないのが現状である。また、医師による網膜の直接観察は、必ずしも客観的な検定方法とはいえず、一人一人の患者について医師が対応しなければならないために大勢の被験者を扱う集団検診などへの展開が難しい。 Glaucoma, which is one of the major causes of blindness in the world, is known as a typical example of optic neuropathy (Non-Patent Document 1). Since glaucoma has no subjective symptoms, early detection is difficult, and it is a disease that leads to blindness, so early diagnosis is very important. In the past, the diagnosis of glaucoma has focused on fundus examination, and after the patient has been given a mydriatic drug to dilate the pupils before the examination, the doctor directly observes the retina with a fundus scope or fundus camera. are doing. However, the current situation is that there is a possibility that dilation of the pupil by a mydriatic will impede the flow of aqueous humor, increase the intraocular pressure, and further worsen the condition. In addition, direct observation of the retina by a doctor is not necessarily an objective test method, and since the doctor has to deal with each individual patient, it is difficult to apply it to mass examinations that handle a large number of subjects.
このように、既存の検査方法は少なからず問題を抱えており、早期診断のための、患者の病態の進行度合いや、治療中の経時変化をより客観的かつ定量的に示すことのできる、患者負担の少ないハイスループットな検定方法が望まれている。 As described above, the existing examination methods have not a few problems. A low-burden, high-throughput assay method is desired.
バイオマーカーを用いた検定方法は、客観的でハイスループットな方法の一つである。これまでに、ミオシリン(MYOC)遺伝子の変異を指標として、緑内障が発症する前に診断する方法(特許文献1)や、オプティニューリン遺伝子(OPTN)の変異が緑内障の原因遺伝子であることに関連すること(非特許文献2)や、緑内障の進行に関連する遺伝子多型が存在すること(特許文献2~4)が報告されている。しかし、診断できる緑内障は、これら遺伝子を原因とするものに限られる。また、これら文献においては、緑内障を発症した患者由来の試料を用いて検証しており、緑内障発症リスクを判定できるかどうかはわからない。また、緑内障患者において、発現が増減するタンパク質を指標として、緑内障を検出する方法(特許文献5)が開示されている。しかしながら、かかる文献においても、緑内障を発症した患者由来の試料を用いて検証しており、緑内障発症リスクを判定できるかどうかはわからない。
A test method using biomarkers is one of the objective and high-throughput methods. So far, a method for diagnosing glaucoma before the onset of glaucoma using mutation of the myocillin (MYOC) gene as an index (Patent Document 1), and a method related to the fact that mutation of the optineurin gene (OPTN) is a causative gene of glaucoma. (Non-Patent Document 2) and that there are genetic polymorphisms associated with the progression of glaucoma (
一方、軸索障害(損傷)により、緑内障の病態の中心である網膜神経節細胞(retinal ganglion cell;RGC)死が誘導されるが、軸索障害後数日間は、RGC数は維持される。このRGC数が維持される時期は、RGC死に直接関与する遺伝子のmRNAの発現が変動することが予想され、注目されている(非特許文献3)。最近、本発明者らは、視神経挫滅(optic nerve crush;ONC)による軸索損傷処理を行ったONCモデルマウスを用いて、視神経障害発症リスクを判定できる遺伝子を見いだしている(特許文献6)。 On the other hand, axonopathy (injury) induces retinal ganglion cell (RGC) death, which is central to the pathology of glaucoma, but RGC numbers are maintained for several days after axonopathy. It is expected that the expression of mRNA of a gene directly involved in RGC death fluctuates during the period when the number of RGCs is maintained (Non-Patent Document 3). Recently, the present inventors have found a gene that can determine the risk of developing optic nerve damage using an ONC model mouse subjected to axonal damage treatment by optic nerve crush (ONC) (Patent Document 6).
本発明の課題は、視神経障害の発症リスク及び発症の有無や、視神経障害の重症度を精度よく判定できる、視神経障害の診断用バイオマーカーを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a biomarker for diagnosing optic neuropathy that can accurately determine the risk of developing optic neuropathy, the presence or absence of the onset, and the severity of optic neuropathy.
前述のとおり、本発明者らは、ONCによる軸索損傷処理を行ったONCモデルマウスを用いて、視神経障害発症リスクを判定できる遺伝子を見いだしている。今回、本発明者らは、液体クロマトグラフ(liquid chromatograph;LC)-質量分析計(mass spectrometry;MS)と、イメージングMS(IMS)を用いた質量分析技術を駆使し、ONCモデルマウスと、正常マウスとの間で、生体試料中の濃度が変動する代謝物質について解析を進めた。その結果、以下の[Aグループ]~[Dグループ]の代謝物質群は、視神経障害の発症リスクや、視神経障害の重症度を精度よく判定できるバイオマーカーであることを見いだした。また、視神経障害を発症した緑内障患者由来の生体試料を用いた質量分析法により、以下の[Eグループ]~[Jグループ]の代謝物質群は、視神経障害の発症の有無を精度よく判定できるバイオマーカーであることも確認した。本発明は、これらの知見に基づき、完成するに至ったものである。
[Aグループ]
L-アセチルカルニチン、9-ヘキサデセノイルカルニチン、ヒドロキシブチリルカルニチン、トリアシルグリセロール(62:12)、L-オクタノイルカルニチン、アスパラギン-アスパラギン酸 ジペプチド、m-アミノ安息香酸
[Bグループ]
ホスファチジルコリン(38:7)、ホスファチジルグリセロール(40:6)、リゾホスファチジルコリン(18:2)、ホスファチジルグリセロール(32:0)、S-アデノシルメチオニン、ホスファチジルエタノールアミン(42:8)、ホスファチジルグリセロール(38:6)
[Cグループ]
ホスファチジルコリン(46:6)、スフィンゴミエリン(d18:0/24:0)、8,8-ジエトキシ-2,6-ジメチル-2-オクタノール、グリセロホスホコリン、β-ラクトシルセラミド(d18:1/22:0)、ホスファチジルコリン(44:9)
[Dグループ]
モノアシルグリセリド(18:0/0:0/0:0)、D-グルコース、グアノシン、アデニン、アデノシン、グルタチオン、S-ホルミルグルタチオン、メチオニン-ヒスチジン ジペプチド
[Eグループ]
3-スルホ乳酸、ジメチルスルホン、リボン酸、アラビノン酸、キシロン酸、L-ヒドロキシグルタル酸、ヒドロキシクエン酸、グルカル酸、ガラクタル酸、オクテノイルカルニチン、ベタイン、L-アセチルカルニチン、メチルマロニルカルニチン、L-カルニチン、N,N-ジエチルエタノールアミン、L-シスチン
[Fグループ]
ピログルタミン、リゾホスファチジルコリン(18:2)sn-1、リゾホスファチジルエタノールアミン(18:2)、リゾホスファチジルコリン(18:2)sn-2、アンドロステロン硫酸、テストステロン硫酸、フェノール硫酸、乳酸、D-グルコース、ヒドロペルオキシリノール酸、ホスファチジルコリン(34:2)、チオモルホリン-3-カルボン酸、リゾホスファチジルコリン(18:2)、L-カルニチン
[Gグループ]
メチルアデノシン、スクシニルアデノシン、ドデカノイルカルニチン、O-(7-カルボキシヘプタノイル)カルニチン、O-(8-カルボキシオクタノイル)カルニチン、O-(11-カルボキシウンデカノイル)カルニチン、マレイン酸、フマル酸
[Hグループ]
ジクロロメタン、グルタチオン、L-チロシン、L-フェニルアラニン、3-メルカプト乳酸、ウリジン、タウリン、アミノ酪酸
[Iグループ]
リゾホスファチジルコリン(18:0)、パルミチン酸メチル、ミリスチン酸イソプロピル、リゾホスファチジルエタノールアミン(22:6)、リゾホスファチジルコリン(17:0)sn-1、リゾホスファチジルコリン(14:0)、リゾホスファチジルコリン(17:0)sn-2、リゾホスファチジルコリン(15:0)、脂肪酸、p-クレゾール硫酸、インドキシル硫酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ安息香酸、N-フェニルアセチルグルタミン、アコニット酸、ピリドキサール、リゾホスファチジルコリン(16:0)、ホスファチジルコリン(36:2)、ホスファチジルコリン(38:4)、ホスファチジルコリン(40:6)、プロリンベタイン、セラミド(d18:1/16:0)
[Jグループ]
クエン酸
([Aグループ]~[Jグループ]の代謝物質群を総称して、以下、「本件代謝物質群」ということがある)
As described above, the present inventors have found a gene that can determine the risk of developing optic neuropathy using ONC model mice that have undergone axonal injury treatment with ONC. This time, the present inventors used liquid chromatograph (LC)-mass spectrometry (MS) and mass spectrometry techniques using imaging MS (IMS) to study ONC model mice and normal We analyzed metabolites with fluctuating concentrations in biological samples with mice. As a result, the following metabolite groups [A group] to [D group] were found to be biomarkers capable of accurately determining the risk of developing optic nerve damage and the severity of optic nerve damage. In addition, by mass spectrometry using biological samples derived from glaucoma patients who developed optic nerve damage, the metabolite groups of [E group] to [J group] below can be used to accurately determine the presence or absence of optic nerve damage. I also confirmed that it was a marker. The present invention has been completed based on these findings.
[Group A]
L-acetylcarnitine, 9-hexadecenoylcarnitine, hydroxybutyrylcarnitine, triacylglycerol (62:12), L-octanoylcarnitine, asparagine-aspartic acid dipeptide, m-aminobenzoic acid [Group B]
phosphatidylcholine (38:7), phosphatidylglycerol (40:6), lysophosphatidylcholine (18:2), phosphatidylglycerol (32:0), S-adenosylmethionine, phosphatidylethanolamine (42:8), phosphatidylglycerol (38 : 6)
[Group C]
Phosphatidylcholine (46:6), sphingomyelin (d18:0/24:0), 8,8-diethoxy-2,6-dimethyl-2-octanol, glycerophosphocholine, β-lactosylceramide (d18:1/22 :0), phosphatidylcholine (44:9)
[Group D]
Monoacylglycerides (18:0/0:0/0:0), D-glucose, guanosine, adenine, adenosine, glutathione, S-formylglutathione, methionine-histidine dipeptide [E group]
3-sulfolactic acid, dimethylsulfone, ribonic acid, arabinonic acid, xylonic acid, L-hydroxyglutaric acid, hydroxycitric acid, glucaric acid, galactaric acid, octenoylcarnitine, betaine, L-acetylcarnitine, methylmalonylcarnitine, L- Carnitine, N,N-diethylethanolamine, L-cystine [Group F]
pyroglutamine, lysophosphatidylcholine (18:2) sn-1, lysophosphatidylethanolamine (18:2), lysophosphatidylcholine (18:2) sn-2, androsterone sulfate, testosterone sulfate, phenol sulfate, lactic acid, D-glucose , hydroperoxylinoleic acid, phosphatidylcholine (34:2), thiomorpholine-3-carboxylic acid, lysophosphatidylcholine (18:2), L-carnitine [G group]
Methyladenosine, succinyladenosine, dodecanoylcarnitine, O-(7-carboxyheptanoyl)carnitine, O-(8-carboxyoctanoyl)carnitine, O-(11-carboxyundecanoyl)carnitine, maleic acid, fumaric acid [ Group H]
Dichloromethane, glutathione, L-tyrosine, L-phenylalanine, 3-mercaptolactic acid, uridine, taurine, aminobutyric acid [Group I]
lysophosphatidylcholine (18:0), methyl palmitate, isopropyl myristate, lysophosphatidylethanolamine (22:6), lysophosphatidylcholine (17:0) sn-1, lysophosphatidylcholine (14:0), lysophosphatidylcholine (17:0) 0) sn-2, lysophosphatidylcholine (15:0), fatty acids, p-cresol sulfate, indoxyl sulfate, hydroxybutyric acid, hydroxybenzoic acid, N-phenylacetylglutamine, aconitic acid, pyridoxal, lysophosphatidylcholine (16:0) , phosphatidylcholine (36:2), phosphatidylcholine (38:4), phosphatidylcholine (40:6), proline betaine, ceramide (d18:1/16:0)
[J Group]
Citric acid (the group of metabolites from [A group] to [J group] may be collectively referred to hereinafter as "the metabolite group")
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
〔1〕以下の工程(a-1)~(c-1)を含むことを特徴とする視神経障害の発症リスク、又は発症の有無の判定方法。
(a-1)被験者から採取された生体試料中の、以下の[Iグループ]、[Aグループ]~[Hグループ]、及び[Jグループ]から選択される1又は2種以上の代謝物質の濃度を測定する工程;
[Iグループ]
脂肪酸、LPC(18:0)、パルミチン酸メチル、ミリスチン酸イソプロピル、LPE(22:6)、LPC(17:0)sn-1、LPC(14:0)、LPC(17:0)sn-2、LPC(15:0)、p-クレゾール硫酸、インドキシル硫酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ安息香酸、N-フェニルアセチルグルタミン、アコニット酸、ピリドキサール、LPC(16:0)、PC(36:2)、PC(38:4)、PC(40:6)、プロリンベタイン、セラミド(d18:1/16:0)
[Aグループ]
L-アセチルカルニチン(Acetylcarnitine)、9-ヘキサデセノイルカルニチン(Hexadecenoylcarnitine)、ヒドロキシブチリルカルニチン(Hydroxybutyrylcarnitine)、トリアシルグリセロール(62:12)、L-オクタノイルカルニチン(Octanoylcarnitine)、アスパラギン-アスパラギン酸 ジペプチド、m-アミノ安息香酸(Aminobenzoic acid)
[Bグループ]
ホスファチジルコリン(Phosphatidylcholine;PC)(38:7)、ホスファチジルグリセロール(Phosphatidylglycerol;PG)(40:6)、リゾホスファチジルコリン(lysoPC;LPC)(18:2)、PG(32:0)、S-アデノシルメチオニン(Adenosylmethionine)、ホスファチジルエタノールアミン(Phosphatidylethanolamine;PE)(42:8)、PG(38:6)
[Cグループ]
PC(46:6)、スフィンゴミエリン(Sphingomyelin;SM)(d18:0/24:0)、8,8-ジエトキシ-2,6-ジメチル-2-オクタノール、グリセロホスホコリン(Glycerophosphocholine;GPC)、β-ラクトシルセラミド(Lactosylceramide)(d18:1/22:0)、PC(44:9)
[Dグループ]
モノアシルグリセリド(Monoacylglyceride)(18:0/0:0/0:0)、D-グルコース、グアノシン、アデニン、アデノシン、グルタチオン、S-ホルミルグルタチオン(Formylglutathione)、メチオニン-ヒスチジン ジペプチド
[Eグループ]
3-スルホ乳酸、ジメチルスルホン、リボン酸、アラビノン酸、キシロン酸、L-ヒドロキシグルタル酸、ヒドロキシクエン酸、グルカル酸、ガラクタル酸、オクテノイルカルニチン、ベタイン、L-アセチルカルニチン、メチルマロニルカルニチン、L-カルニチン、N,N-ジエチルエタノールアミン、L-シスチン
[Fグループ]
ピログルタミン、LPC(18:2)sn-1、リゾホスファチジルエタノールアミン(lysoPE;LPE)(18:2)、LPC(18:2)sn-2、アンドロステロン硫酸、テストステロン硫酸、フェノール硫酸、乳酸、D-グルコース、ヒドロペルオキシリノール酸、PC(34:2)、チオモルホリン-3-カルボン酸、LPC(18:2)、L-カルニチン
[Gグループ]
メチルアデノシン、スクシニルアデノシン、ドデカノイルカルニチン、O-(7-カルボキシヘプタノイル)カルニチン、O-(8-カルボキシオクタノイル)カルニチン、O-(11-カルボキシウンデカノイル)カルニチン、マレイン酸、フマル酸
[Hグループ]
ジクロロメタン、グルタチオン、L-チロシン、L-フェニルアラニン、3-メルカプト乳酸、ウリジン、タウリン、アミノ酪酸
[Jグループ]
クエン酸
(b-1)工程(a-1)で測定した代謝物質の濃度を、視神経障害を発症しない対照者における前記代謝物質の濃度と比較する工程;
(c-1)工程(a-1)で測定した代謝物質が[Aグループ]、[Bグループ]、又は[Eグループ]~[Gグループ]の代謝物質である場合、工程(a-1)で測定した代謝物質の濃度が、前記対照者における代謝物質の濃度よりも高いとき、前記被験者は、視神経障害を発症するリスクが高い、又は視神経障害を発症している可能性が高いと評価し、
工程(a-1)で測定した代謝物質が[Iグループ]、[Cグループ]、[Dグループ]、[Hグループ]、又は[Jグループ]の代謝物質である場合、工程(a-1)で測定した代謝物質の濃度が、前記対照者における代謝物質の濃度よりも低いとき、前記被験者は、視神経障害を発症するリスクが高い、又は視神経障害を発症している可能性が高いと評価する工程;
〔2〕以下の工程(a-2)~(c-2)を含むことを特徴とする視神経障害の重症度の判定方法。
(a-2)視神経障害を発症している被験者から採取された生体試料中の、以下の[Aグループ]~[Dグループ]から選択される1又は2種以上の代謝物質の濃度を測定する工程;
[Aグループ]
L-アセチルカルニチン(Acetylcarnitine)、9-ヘキサデセノイルカルニチン(Hexadecenoylcarnitine)、ヒドロキシブチリルカルニチン(Hydroxybutyrylcarnitine)、トリアシルグリセロール(62:12)、L-オクタノイルカルニチン(Octanoylcarnitine)、アスパラギン-アスパラギン酸 ジペプチド、m-アミノ安息香酸(Aminobenzoic acid)
[Bグループ]
ホスファチジルコリン(Phosphatidylcholine;PC)(38:7)、ホスファチジルグリセロール(Phosphatidylglycerol;PG)(40:6)、リゾホスファチジルコリン(lysoPC;LPC)(18:2)、PG(32:0)、S-アデノシルメチオニン(Adenosylmethionine)、ホスファチジルエタノールアミン(Phosphatidylethanolamine;PE)(42:8)、PG(38:6)
[Cグループ]
PC(46:6)、スフィンゴミエリン(Sphingomyelin;SM)(d18:0/24:0)、8,8-ジエトキシ-2,6-ジメチル-2-オクタノール、グリセロホスホコリン(Glycerophosphocholine;GPC)、β-ラクトシルセラミド(Lactosylceramide)(d18:1/22:0)、PC(44:9)
[Dグループ]
モノアシルグリセリド(Monoacylglyceride)(18:0/0:0/0:0)、D-グルコース、グアノシン、アデニン、アデノシン、グルタチオン、S-ホルミルグルタチオン(Formylglutathione)、メチオニン-ヒスチジン ジペプチド
(b-2)工程(a-2)で測定した代謝物質の濃度を、視神経障害を発症している対照者における前記代謝物質の濃度と比較する工程;
(c-2)工程(a-2)で測定した代謝物質が[Aグループ]又は[Dグループ]の代謝物質である場合、工程(a-2)で測定した代謝物質の濃度が、前記対照者における代謝物質の濃度よりも高いとき、前記被験者は、前記対照者よりも視神経障害が重症化している可能性が高いと評価し、
工程(a-2)で測定した代謝物質が[Bグループ]又は[Cグループ]の代謝物質である場合、工程(a-2)で測定した代謝物質の濃度が、前記対照者における代謝物質の濃度よりも低いとき、前記被験者は、前記対照者よりも視神経障害が重症化している可能性が高いと評価する工程;
〔3〕生体試料が、血液試料、尿試料、前房水試料、又は網膜試料であることを特徴とする上記〔1〕又は〔2〕に記載の判定方法。
〔4〕工程(a-1)において、脂肪酸又はL-アセチルカルニチンを測定し、工程(a-2)において、L-アセチルカルニチンを測定することを特徴とする上記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の判定方法。
〔5〕脂肪酸が、オレイン酸、パルミチン酸、リノール酸、ステアリン酸、ドコサヘキサエン酸、ミリスチン酸、及びアラキドン酸からなる群から選択される1又は2種以上の脂肪酸であることを特徴とする上記〔4〕に記載の判定方法。
〔6〕以下の[Iグループ]、[Aグループ]~[Hグループ]、及び[Jグループ]から選択される1又は2種以上の代謝物質からなることを特徴とする視神経障害の発症リスク、又は発症の有無の判定用バイオマーカーであって、
代謝物質が[Aグループ]、[Bグループ]、又は[Eグループ]~[Gグループ]の代謝物質である場合、視神経障害を発症するリスクが高い者、又は視神経障害を発症している者から採取された生体試料中の前記代謝物質の濃度が、視神経障害を発症しない対照者における前記代謝物質の濃度と比べ、高く、
代謝物質が[Iグループ]、[Cグループ]、[Dグループ]、[Hグループ]、又は[Jグループ]の代謝物質である場合、視神経障害を発症するリスクが高い者、又は視神経障害を発症している者から採取された生体試料中の前記代謝物質の濃度が、視神経障害を発症しない対照者における前記代謝物質の濃度と比べ、低い、
前記判定用バイオマーカー。
[Iグループ]
脂肪酸、LPC(18:0)、パルミチン酸メチル、ミリスチン酸イソプロピル、LPE(22:6)、LPC(17:0)sn-1、LPC(14:0)、LPC(17:0)sn-2、LPC(15:0)、p-クレゾール硫酸、インドキシル硫酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ安息香酸、N-フェニルアセチルグルタミン、アコニット酸、ピリドキサール、LPC(16:0)、PC(36:2)、PC(38:4)、PC(40:6)、プロリンベタイン、セラミド(d18:1/16:0)
[Aグループ]
L-アセチルカルニチン(Acetylcarnitine)、9-ヘキサデセノイルカルニチン(Hexadecenoylcarnitine)、ヒドロキシブチリルカルニチン(Hydroxybutyrylcarnitine)、トリアシルグリセロール(62:12)、L-オクタノイルカルニチン(Octanoylcarnitine)、アスパラギン-アスパラギン酸 ジペプチド、m-アミノ安息香酸(Aminobenzoic acid)
[Bグループ]
ホスファチジルコリン(Phosphatidylcholine;PC)(38:7)、ホスファチジルグリセロール(Phosphatidylglycerol;PG)(40:6)、リゾホスファチジルコリン(lysoPC;LPC)(18:2)、PG(32:0)、S-アデノシルメチオニン(Adenosylmethionine)、ホスファチジルエタノールアミン(Phosphatidylethanolamine;PE)(42:8)、PG(38:6)
[Cグループ]
PC(46:6)、スフィンゴミエリン(Sphingomyelin;SM)(d18:0/24:0)、8,8-ジエトキシ-2,6-ジメチル-2-オクタノール、グリセロホスホコリン(Glycerophosphocholine;GPC)、β-ラクトシルセラミド(Lactosylceramide)(d18:1/22:0)、PC(44:9)
[Dグループ]
モノアシルグリセリド(Monoacylglyceride)(18:0/0:0/0:0)、D-グルコース、グアノシン、アデニン、アデノシン、グルタチオン、S-ホルミルグルタチオン(Formylglutathione)、メチオニン-ヒスチジン ジペプチド
[Eグループ]
3-スルホ乳酸、ジメチルスルホン、リボン酸、アラビノン酸、キシロン酸、L-ヒドロキシグルタル酸、ヒドロキシクエン酸、グルカル酸、ガラクタル酸、オクテノイルカルニチン、ベタイン、L-アセチルカルニチン、メチルマロニルカルニチン、L-カルニチン、N,N-ジエチルエタノールアミン、L-シスチン
[Fグループ]
ピログルタミン、LPC(18:2)sn-1、リゾホスファチジルエタノールアミン(lysoPE;LPE)(18:2)、LPC(18:2)sn-2、アンドロステロン硫酸、テストステロン硫酸、フェノール硫酸、乳酸、D-グルコース、ヒドロペルオキシリノール酸、PC(34:2)、チオモルホリン-3-カルボン酸、LPC(18:2)、L-カルニチン
[Gグループ]
メチルアデノシン、スクシニルアデノシン、ドデカノイルカルニチン、O-(7-カルボキシヘプタノイル)カルニチン、O-(8-カルボキシオクタノイル)カルニチン、O-(11-カルボキシウンデカノイル)カルニチン、マレイン酸、フマル酸
[Hグループ]
ジクロロメタン、グルタチオン、L-チロシン、L-フェニルアラニン、3-メルカプト乳酸、ウリジン、タウリン、アミノ酪酸
[Jグループ]
クエン酸
〔7〕以下の[Aグループ]~[Dグループ]から選択される1又は2種以上の代謝物質からなることを特徴とする視神経障害の重症度の判定用バイオマーカーであって、
代謝物質が[Aグループ]又は[Dグループ]の代謝物質である場合、視神経障害の重症度が高い者から採取された生体試料中の前記代謝物質の濃度が、視神経障害の重症度が低い者における前記代謝物質の濃度と比べ、高く、
代謝物質が[Bグループ]又は[Cグループ]の代謝物質である場合、視神経障害の重症度が高い者から採取された生体試料中の前記代謝物質の濃度が、視神経障害の重症度が低い者における前記代謝物質の濃度と比べ、低い、
前記判定用バイオマーカー。
[Aグループ]
L-アセチルカルニチン(Acetylcarnitine)、9-ヘキサデセノイルカルニチン(Hexadecenoylcarnitine)、ヒドロキシブチリルカルニチン(Hydroxybutyrylcarnitine)、トリアシルグリセロール(62:12)、L-オクタノイルカルニチン(Octanoylcarnitine)、アスパラギン-アスパラギン酸 ジペプチド、m-アミノ安息香酸(Aminobenzoic acid)
[Bグループ]
ホスファチジルコリン(Phosphatidylcholine;PC)(38:7)、ホスファチジルグリセロール(Phosphatidylglycerol;PG)(40:6)、リゾホスファチジルコリン(lysoPC;LPC)(18:2)、PG(32:0)、S-アデノシルメチオニン(Adenosylmethionine)、ホスファチジルエタノールアミン(Phosphatidylethanolamine;PE)(42:8)、PG(38:6)
[Cグループ]
PC(46:6)、スフィンゴミエリン(Sphingomyelin;SM)(d18:0/24:0)、8,8-ジエトキシ-2,6-ジメチル-2-オクタノール、グリセロホスホコリン(Glycerophosphocholine;GPC)、β-ラクトシルセラミド(Lactosylceramide)(d18:1/22:0)、PC(44:9)
[Dグループ]
モノアシルグリセリド(Monoacylglyceride)(18:0/0:0/0:0)、D-グルコース、グアノシン、アデニン、アデノシン、グルタチオン、S-ホルミルグルタチオン(Formylglutathione)、メチオニン-ヒスチジン ジペプチド
〔8〕生体試料が、血液試料、尿試料、前房水試料、又は網膜試料であることを特徴とする上記〔6〕又は〔7〕に記載の判定用バイオマーカー。
〔9〕代謝物質が、脂肪酸又はL-アセチルカルニチンであることを特徴とする上記〔6〕~〔8〕のいずれかに記載の判定用バイオマーカー。
〔10〕脂肪酸が、オレイン酸、パルミチン酸、リノール酸、ステアリン酸、ドコサヘキサエン酸、ミリスチン酸、及びアラキドン酸からなる群から選択される1又は2種以上の脂肪酸であることを特徴とする上記〔9〕に記載の判定用バイオマーカー。
〔11〕以下の工程(A)~(C)を含むことを特徴とする視神経障害発症の予防剤、又は視神経障害の治療剤のスクリーニング方法。
(A)被検物質を投与した視神経障害非ヒト動物から採取された生体試料中の、以下の[Iグループ]、[Aグループ]~[Hグループ]、及び[Jグループ]から選択される1又は2種以上の代謝物質の濃度を測定する工程;
[Iグループ]
脂肪酸、LPC(18:0)、パルミチン酸メチル、ミリスチン酸イソプロピル、LPE(22:6)、LPC(17:0)sn-1、LPC(14:0)、LPC(17:0)sn-2、LPC(15:0)、p-クレゾール硫酸、インドキシル硫酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ安息香酸、N-フェニルアセチルグルタミン、アコニット酸、ピリドキサール、LPC(16:0)、PC(36:2)、PC(38:4)、PC(40:6)、プロリンベタイン、セラミド(d18:1/16:0)
[Aグループ]
L-アセチルカルニチン(Acetylcarnitine)、9-ヘキサデセノイルカルニチン(Hexadecenoylcarnitine)、ヒドロキシブチリルカルニチン(Hydroxybutyrylcarnitine)、トリアシルグリセロール(62:12)、L-オクタノイルカルニチン(Octanoylcarnitine)、アスパラギン-アスパラギン酸 ジペプチド、m-アミノ安息香酸(Aminobenzoic acid)
[Bグループ]
ホスファチジルコリン(Phosphatidylcholine;PC)(38:7)、ホスファチジルグリセロール(Phosphatidylglycerol;PG)(40:6)、リゾホスファチジルコリン(lysoPC;LPC)(18:2)、PG(32:0)、S-アデノシルメチオニン(Adenosylmethionine)、ホスファチジルエタノールアミン(Phosphatidylethanolamine;PE)(42:8)、PG(38:6)
[Cグループ]
PC(46:6)、スフィンゴミエリン(Sphingomyelin;SM)(d18:0/24:0)、8,8-ジエトキシ-2,6-ジメチル-2-オクタノール、グリセロホスホコリン(Glycerophosphocholine;GPC)、β-ラクトシルセラミド(Lactosylceramide)(d18:1/22:0)、PC(44:9)
[Dグループ]
モノアシルグリセリド(Monoacylglyceride)(18:0/0:0/0:0)、D-グルコース、グアノシン、アデニン、アデノシン、グルタチオン、S-ホルミルグルタチオン(Formylglutathione)、メチオニン-ヒスチジン ジペプチド
[Eグループ]
3-スルホ乳酸、ジメチルスルホン、リボン酸、アラビノン酸、キシロン酸、L-ヒドロキシグルタル酸、ヒドロキシクエン酸、グルカル酸、ガラクタル酸、オクテノイルカルニチン、ベタイン、L-アセチルカルニチン、メチルマロニルカルニチン、L-カルニチン、N,N-ジエチルエタノールアミン、L-シスチン
[Fグループ]
ピログルタミン、LPC(18:2)sn-1、リゾホスファチジルエタノールアミン(lysoPE;LPE)(18:2)、LPC(18:2)sn-2、アンドロステロン硫酸、テストステロン硫酸、フェノール硫酸、乳酸、D-グルコース、ヒドロペルオキシリノール酸、PC(34:2)、チオモルホリン-3-カルボン酸、LPC(18:2)、L-カルニチン
[Gグループ]
メチルアデノシン、スクシニルアデノシン、ドデカノイルカルニチン、O-(7-カルボキシヘプタノイル)カルニチン、O-(8-カルボキシオクタノイル)カルニチン、O-(11-カルボキシウンデカノイル)カルニチン、マレイン酸、フマル酸
[Hグループ]
ジクロロメタン、グルタチオン、L-チロシン、L-フェニルアラニン、3-メルカプト乳酸、ウリジン、タウリン、アミノ酪酸
[Jグループ]
クエン酸
(B)工程(A)で測定した代謝物質の濃度を、前記被検物質を投与しない視神経障害非ヒト動物における前記代謝物質の濃度と比較する工程;
(C)工程(A)で測定した代謝物質が[Aグループ]、[Bグループ]、又は[Eグループ]~[Gグループ]の代謝物質である場合、工程(A)で測定した代謝物質の濃度が、前記被検物質を投与しない視神経障害非ヒト動物における代謝物質の濃度よりも低いとき、前記被検物質は、視神経障害発症の予防、又は視神経障害の治療に有効であると評価し、
工程(A)で測定した代謝物質が[Iグループ]、[Cグループ]、[Dグループ]、[Hグループ]、又は[Jグループ]の代謝物質である場合、工程(A)で測定した代謝物質の濃度が、前記被検物質を投与しない視神経障害非ヒト動物における代謝物質の濃度よりも高いとき、前記被検物質は、視神経障害発症の予防、又は視神経障害の治療に有効であると評価する工程;
〔12〕生体試料が、血液試料、尿試料、前房水試料、又は網膜試料であることを特徴とする上記〔11〕に記載のスクリーニング方法。
〔13〕工程(A)において、脂肪酸又はL-アセチルカルニチンを測定することを特徴とする上記〔11〕又は〔12〕に記載のスクリーニング方法。
〔14〕脂肪酸が、オレイン酸、パルミチン酸、リノール酸、ステアリン酸、ドコサヘキサエン酸、ミリスチン酸、及びアラキドン酸からなる群から選択される1又は2種以上の脂肪酸であることを特徴とする上記〔13〕に記載のスクリーニング方法。
That is, the present invention is as follows.
[1] A method for determining the risk of developing an optic nerve disorder, or determining the presence or absence of such a disorder, comprising the following steps (a-1) to (c-1).
(a-1) one or more metabolites selected from the following [Group I], [Group A] to [Group H], and [Group J] in a biological sample collected from a subject measuring the concentration;
[Group I]
fatty acid, LPC (18:0), methyl palmitate, isopropyl myristate, LPE (22:6), LPC (17:0) sn-1, LPC (14:0), LPC (17:0) sn-2 , LPC (15:0), p-cresol sulfate, indoxyl sulfate, hydroxybutyric acid, hydroxybenzoic acid, N-phenylacetylglutamine, aconitic acid, pyridoxal, LPC (16:0), PC (36:2), PC (38:4), PC (40:6), proline betaine, ceramide (d18:1/16:0)
[Group A]
L-Acetylcarnitine, 9-Hexadecenoylcarnitine, Hydroxybutyrylcarnitine, Triacylglycerol (62:12), L-Octanoylcarnitine, Asparagine-Aspartic Acid Dipeptide , m-Aminobenzoic acid
[Group B]
Phosphatidylcholine (PC) (38:7), Phosphatidylglycerol (PG) (40:6), Lysophosphatidylcholine (lysoPC; LPC) (18:2), PG (32:0), S-adenosylmethionine (Adenosylmethionine), Phosphatidylethanolamine (PE) (42:8), PG (38:6)
[Group C]
PC (46:6), Sphingomyelin (SM) (d18:0/24:0), 8,8-diethoxy-2,6-dimethyl-2-octanol, Glycerophosphocholine (GPC), β - Lactosylceramide (d18:1/22:0), PC (44:9)
[Group D]
Monoacylglyceride (18:0/0:0/0:0), D-Glucose, Guanosine, Adenine, Adenosine, Glutathione, S-Formylglutathione, Methionine-Histidine Dipeptide [Group E]
3-sulfolactic acid, dimethylsulfone, ribonic acid, arabinonic acid, xylonic acid, L-hydroxyglutaric acid, hydroxycitric acid, glucaric acid, galactaric acid, octenoylcarnitine, betaine, L-acetylcarnitine, methylmalonylcarnitine, L- Carnitine, N,N-diethylethanolamine, L-cystine [Group F]
pyroglutamine, LPC (18:2) sn-1, lysophosphatidylethanolamine (lysoPE; LPE) (18:2), LPC (18:2) sn-2, androsterone sulfate, testosterone sulfate, phenol sulfate, lactic acid, D-glucose, hydroperoxylinoleic acid, PC (34:2), thiomorpholine-3-carboxylic acid, LPC (18:2), L-carnitine [G group]
Methyladenosine, succinyladenosine, dodecanoylcarnitine, O-(7-carboxyheptanoyl)carnitine, O-(8-carboxyoctanoyl)carnitine, O-(11-carboxyundecanoyl)carnitine, maleic acid, fumaric acid [ Group H]
Dichloromethane, glutathione, L-tyrosine, L-phenylalanine, 3-mercaptolactic acid, uridine, taurine, aminobutyric acid [J group]
citric acid (b-1) comparing the concentration of the metabolite measured in step (a-1) with the concentration of said metabolite in a control subject who does not develop optic neuropathy;
(c-1) if the metabolites measured in step (a-1) are [A group], [B group], or [E group] to [G group] metabolites, step (a-1) When the concentration of the metabolite measured in is higher than the concentration of the metabolite in the control subject, the subject is assessed as having a high risk of developing optic neuropathy or a high possibility of developing optic neuropathy. ,
If the metabolite measured in step (a-1) is a [I group], [C group], [D group], [H group], or [J group] metabolite, step (a-1) When the concentration of the metabolite measured in is lower than the concentration of the metabolite in the control subject, the subject is assessed as having a high risk of developing optic neuropathy or likely to have developed optic neuropathy. process;
[2] A method for determining the severity of optic nerve damage, comprising the following steps (a-2) to (c-2).
(a-2) Measuring the concentration of one or more metabolites selected from the following [Group A] to [Group D] in a biological sample collected from a subject suffering from optic neuropathy process;
[Group A]
L-Acetylcarnitine, 9-Hexadecenoylcarnitine, Hydroxybutyrylcarnitine, Triacylglycerol (62:12), L-Octanoylcarnitine, Asparagine-Aspartic Acid Dipeptide , m-Aminobenzoic acid
[Group B]
Phosphatidylcholine (PC) (38:7), Phosphatidylglycerol (PG) (40:6), Lysophosphatidylcholine (lysoPC; LPC) (18:2), PG (32:0), S-adenosylmethionine (Adenosylmethionine), Phosphatidylethanolamine (PE) (42:8), PG (38:6)
[Group C]
PC (46:6), Sphingomyelin (SM) (d18:0/24:0), 8,8-diethoxy-2,6-dimethyl-2-octanol, Glycerophosphocholine (GPC), β - Lactosylceramide (d18:1/22:0), PC (44:9)
[Group D]
Monoacylglyceride (18:0/0:0/0:0), D-glucose, guanosine, adenine, adenosine, glutathione, S-formylglutathione, methionine-histidine dipeptide (b-2) step comparing the concentration of the metabolite measured in (a-2) with the concentration of the metabolite in a control subject developing optic neuropathy;
(c-2) When the metabolite measured in step (a-2) is a [A group] or [D group] metabolite, the concentration of the metabolite measured in step (a-2) is higher than the control When the concentration of the metabolite is higher than that in the subject, the subject evaluates that the optic neuropathy is more likely to be severe than the control subject,
If the metabolite measured in step (a-2) is a [B group] or [C group] metabolite, the concentration of the metabolite measured in step (a-2) is equal to that of the metabolite in the control subject. assessing that the subject is more likely to have a more severe optic neuropathy than the control when the concentration is lower than the concentration;
[3] The determination method according to [1] or [2] above, wherein the biological sample is a blood sample, a urine sample, an anterior aqueous humor sample, or a retinal sample.
[4] The above [1] to [3], wherein in step (a-1), fatty acid or L-acetylcarnitine is measured, and in step (a-2), L-acetylcarnitine is measured. The determination method according to any one of the above.
[5] The fatty acid is one or more fatty acids selected from the group consisting of oleic acid, palmitic acid, linoleic acid, stearic acid, docosahexaenoic acid, myristic acid, and arachidonic acid [ 4].
[6] Risk of developing optic neuropathy characterized by consisting of one or two or more metabolites selected from the following [I group], [A group] to [H group], and [J group], Or a biomarker for determining the presence or absence of onset,
If the metabolite is a [A group], [B group], or [E group] to [G group] metabolite, from those who are at high risk of developing optic neuropathy or who have developed optic neuropathy the concentration of the metabolite in the collected biological sample is higher than the concentration of the metabolite in a control subject who does not develop optic neuropathy;
If the metabolite is a [I group], [C group], [D group], [H group], or [J group] metabolite, the subject has a high risk of developing optic nerve damage, or develops optic nerve damage. the concentration of the metabolite in a biological sample collected from a subject with optic neuropathy is lower than the concentration of the metabolite in a control subject who does not develop optic neuropathy;
The biomarker for determination.
[Group I]
fatty acid, LPC (18:0), methyl palmitate, isopropyl myristate, LPE (22:6), LPC (17:0) sn-1, LPC (14:0), LPC (17:0) sn-2 , LPC (15:0), p-cresol sulfate, indoxyl sulfate, hydroxybutyric acid, hydroxybenzoic acid, N-phenylacetylglutamine, aconitic acid, pyridoxal, LPC (16:0), PC (36:2), PC (38:4), PC (40:6), proline betaine, ceramide (d18:1/16:0)
[Group A]
L-Acetylcarnitine, 9-Hexadecenoylcarnitine, Hydroxybutyrylcarnitine, Triacylglycerol (62:12), L-Octanoylcarnitine, Asparagine-Aspartic Acid Dipeptide , m-Aminobenzoic acid
[Group B]
Phosphatidylcholine (PC) (38:7), Phosphatidylglycerol (PG) (40:6), Lysophosphatidylcholine (lysoPC; LPC) (18:2), PG (32:0), S-adenosylmethionine (Adenosylmethionine), Phosphatidylethanolamine (PE) (42:8), PG (38:6)
[Group C]
PC (46:6), Sphingomyelin (SM) (d18:0/24:0), 8,8-diethoxy-2,6-dimethyl-2-octanol, Glycerophosphocholine (GPC), β - Lactosylceramide (d18:1/22:0), PC (44:9)
[Group D]
Monoacylglyceride (18:0/0:0/0:0), D-Glucose, Guanosine, Adenine, Adenosine, Glutathione, S-Formylglutathione, Methionine-Histidine Dipeptide [Group E]
3-sulfolactic acid, dimethylsulfone, ribonic acid, arabinonic acid, xylonic acid, L-hydroxyglutaric acid, hydroxycitric acid, glucaric acid, galactaric acid, octenoylcarnitine, betaine, L-acetylcarnitine, methylmalonylcarnitine, L- Carnitine, N,N-diethylethanolamine, L-cystine [Group F]
pyroglutamine, LPC (18:2) sn-1, lysophosphatidylethanolamine (lysoPE; LPE) (18:2), LPC (18:2) sn-2, androsterone sulfate, testosterone sulfate, phenol sulfate, lactic acid, D-glucose, hydroperoxylinoleic acid, PC (34:2), thiomorpholine-3-carboxylic acid, LPC (18:2), L-carnitine [G group]
Methyladenosine, succinyladenosine, dodecanoylcarnitine, O-(7-carboxyheptanoyl)carnitine, O-(8-carboxyoctanoyl)carnitine, O-(11-carboxyundecanoyl)carnitine, maleic acid, fumaric acid [ Group H]
Dichloromethane, glutathione, L-tyrosine, L-phenylalanine, 3-mercaptolactic acid, uridine, taurine, aminobutyric acid [J group]
Citric acid [7] A biomarker for determining the severity of optic neuropathy characterized by comprising one or more metabolites selected from [A group] to [D group] below,
If the metabolite is a [Group A] or [Group D] metabolite, the concentration of said metabolite in a biological sample collected from a subject with high severity of optic nerve damage is low in severity of optic nerve damage. higher than the concentration of the metabolite in
When the metabolite is a [B group] or [C group] metabolite, the concentration of said metabolite in a biological sample collected from a subject with high severity of optic nerve damage is low in severity of optic nerve damage. lower than the concentration of said metabolite in
The biomarker for determination.
[Group A]
L-Acetylcarnitine, 9-Hexadecenoylcarnitine, Hydroxybutyrylcarnitine, Triacylglycerol (62:12), L-Octanoylcarnitine, Asparagine-Aspartic Acid Dipeptide , m-Aminobenzoic acid
[Group B]
Phosphatidylcholine (PC) (38:7), Phosphatidylglycerol (PG) (40:6), Lysophosphatidylcholine (lysoPC; LPC) (18:2), PG (32:0), S-adenosylmethionine (Adenosylmethionine), Phosphatidylethanolamine (PE) (42:8), PG (38:6)
[Group C]
PC (46:6), Sphingomyelin (SM) (d18:0/24:0), 8,8-diethoxy-2,6-dimethyl-2-octanol, Glycerophosphocholine (GPC), β - Lactosylceramide (d18:1/22:0), PC (44:9)
[Group D]
Monoacylglyceride (18:0/0:0/0:0), D-glucose, guanosine, adenine, adenosine, glutathione, S-formylglutathione, methionine-histidine dipeptide [8] biological sample , a blood sample, a urine sample, an anterior aqueous humor sample, or a retinal sample.
[9] The biomarker for determination according to any one of [6] to [8] above, wherein the metabolite is fatty acid or L-acetylcarnitine.
[10] The above [ 9].
[11] A screening method for an agent for preventing the onset of optic neuropathy or a therapeutic agent for optic neuropathy, comprising the following steps (A) to (C).
(A) 1 selected from the following [Group I], [Group A] to [Group H], and [Group J] in a biological sample collected from a non-human animal with optic neuropathy administered with a test substance or measuring the concentration of two or more metabolites;
[Group I]
fatty acid, LPC (18:0), methyl palmitate, isopropyl myristate, LPE (22:6), LPC (17:0) sn-1, LPC (14:0), LPC (17:0) sn-2 , LPC (15:0), p-cresol sulfate, indoxyl sulfate, hydroxybutyric acid, hydroxybenzoic acid, N-phenylacetylglutamine, aconitic acid, pyridoxal, LPC (16:0), PC (36:2), PC (38:4), PC (40:6), proline betaine, ceramide (d18:1/16:0)
[Group A]
L-Acetylcarnitine, 9-Hexadecenoylcarnitine, Hydroxybutyrylcarnitine, Triacylglycerol (62:12), L-Octanoylcarnitine, Asparagine-Aspartic Acid Dipeptide , m-Aminobenzoic acid
[Group B]
Phosphatidylcholine (PC) (38:7), Phosphatidylglycerol (PG) (40:6), Lysophosphatidylcholine (lysoPC; LPC) (18:2), PG (32:0), S-adenosylmethionine (Adenosylmethionine), Phosphatidylethanolamine (PE) (42:8), PG (38:6)
[Group C]
PC (46:6), Sphingomyelin (SM) (d18:0/24:0), 8,8-diethoxy-2,6-dimethyl-2-octanol, Glycerophosphocholine (GPC), β - Lactosylceramide (d18:1/22:0), PC (44:9)
[Group D]
Monoacylglyceride (18:0/0:0/0:0), D-Glucose, Guanosine, Adenine, Adenosine, Glutathione, S-Formylglutathione, Methionine-Histidine Dipeptide [Group E]
3-sulfolactic acid, dimethylsulfone, ribonic acid, arabinonic acid, xylonic acid, L-hydroxyglutaric acid, hydroxycitric acid, glucaric acid, galactaric acid, octenoylcarnitine, betaine, L-acetylcarnitine, methylmalonylcarnitine, L- Carnitine, N,N-diethylethanolamine, L-cystine [Group F]
pyroglutamine, LPC (18:2) sn-1, lysophosphatidylethanolamine (lysoPE; LPE) (18:2), LPC (18:2) sn-2, androsterone sulfate, testosterone sulfate, phenol sulfate, lactic acid, D-glucose, hydroperoxylinoleic acid, PC (34:2), thiomorpholine-3-carboxylic acid, LPC (18:2), L-carnitine [G group]
Methyladenosine, succinyladenosine, dodecanoylcarnitine, O-(7-carboxyheptanoyl)carnitine, O-(8-carboxyoctanoyl)carnitine, O-(11-carboxyundecanoyl)carnitine, maleic acid, fumaric acid [ Group H]
Dichloromethane, glutathione, L-tyrosine, L-phenylalanine, 3-mercaptolactic acid, uridine, taurine, aminobutyric acid [J group]
citric acid (B) comparing the concentration of the metabolite measured in step (A) with the concentration of the metabolite in non-human animals with optic neuropathy to which the test substance is not administered;
(C) If the metabolites measured in step (A) are [A group], [B group], or [E group] to [G group] metabolites, the metabolites measured in step (A) When the concentration is lower than the concentration of metabolites in non-human animals with optic neuropathy to which the test substance is not administered, the test substance is evaluated to be effective in preventing the onset of optic neuropathy or treating optic neuropathy,
If the metabolite measured in step (A) is a [I group], [C group], [D group], [H group], or [J group] metabolite, the metabolism measured in step (A) When the concentration of the substance is higher than the concentration of the metabolite in non-human animals with optic neuropathy to which the test substance is not administered, the test substance is evaluated to be effective in preventing the onset of optic neuropathy or treating optic neuropathy. the step of
[12] The screening method of [11] above, wherein the biological sample is a blood sample, urine sample, anterior aqueous humor sample, or retinal sample.
[13] The screening method of [11] or [12] above, wherein in step (A), fatty acid or L-acetylcarnitine is measured.
[14] The above [ 13].
また本発明の実施の他の形態として、
被験者から採取された生体試料中の本件代謝物質群から選択される1又は2種以上の代謝物質の濃度を測定する工程(a-1)を含む、視神経障害の発症リスク、又は視神経障害の発症の有無を判定する方法;や、
視神経障害を発症している被験者から採取された生体試料中の本件代謝物質群から選択される1又は2種以上の代謝物質の濃度を測定する工程(a-2)を含む、視神経障害の重症度を判定する方法;や、
本件代謝物質群から選択される1又は2種以上の代謝物質からなる、視神経障害の発症リスクの判定用、視神経障害発症の有無の判定用、又は視神経障害の重症度の判定用バイオマーカー;や、
被検物質を投与した視神経障害非ヒト動物から採取された生体試料中の本件代謝物質群から選択される1又は2種以上の代謝物質の濃度を測定する工程(A)を含む、視神経障害発症の予防剤、又は視神経障害の治療剤をスクリーニングする方法や、
上記工程(a-1)~(c-1)を含む、視神経障害の発症リスク、又は発症の有無を診断するためのデータを収集する方法;や、
上記工程(a-1)~(c-1)を含み、さらに、工程(c-1)において、視神経障害を発症するリスクが高い、又は視神経障害を発症している可能性が高いと評価(診断)された被験者に対して、視神経障害の発症を予防する処置、又は視神経障害を治療する処置(例えば、眼圧降下剤や、RGC軸索の再生又は可塑性を促す神経再生剤の点眼等)を施す工程(p-1)を任意で含む、視神経障害の発症リスク、又は発症の有無の診断方法;や、
上記工程(a-2)~(c-2)を含む、視神経障害の重症度を診断するためのデータを収集する方法;や、
上記工程(a-2)~(c-2)を含み、さらに、工程(c-2)において、視神経障害が重症化している可能性が高いと評価(診断)された被験者に対して、視神経障害を治療する処置(例えば、眼圧降下剤や、RGC軸索の再生又は可塑性を促す神経再生剤の点眼等)を施す工程(p-2)を任意で含む、視神経障害の重症度の診断方法;や、
視神経障害の発症リスク、又は発症の有無の判定(診断)方法におけるバイオマーカーとして使用するための、本件代謝物質群から選択される1又は2種以上の代謝物質であって、代謝物質が[Aグループ]、[Bグループ]、又は[Eグループ]~[Gグループ]の代謝物質である場合、視神経障害を発症するリスクが高い者、又は視神経障害を発症している者から採取された生体試料中の前記代謝物質の濃度が、視神経障害を発症しない対照者における前記代謝物質の濃度と比べ、高く、代謝物質が[Cグループ]、[Dグループ]、又は[Hグループ]~[Jグループ]の代謝物質である場合、視神経障害を発症するリスクが高い者、又は視神経障害を発症している者から採取された生体試料中の前記代謝物質の濃度が、視神経障害を発症しない対照者における前記代謝物質の濃度と比べ、低い、前記代謝物質;や、
視神経障害の重症度の判定(診断)方法におけるバイオマーカーとして使用するための、本件代謝物質群から選択される1又は2種以上の代謝物質であって、代謝物質が[Aグループ]又は[Dグループ]の代謝物質である場合、視神経障害の重症度が高い者から採取された生体試料中の前記代謝物質の濃度が、視神経障害の重症度が低い者における前記代謝物質の濃度と比べ、高く、
代謝物質が[Bグループ]又は[Cグループ]の代謝物質である場合、視神経障害の重症度が高い者から採取された生体試料中の前記代謝物質の濃度が、視神経障害の重症度が低い者における前記代謝物質の濃度と比べ、低い、前記代謝物質;や、
上記工程(A)~(C)を含む、視神経障害の予防又は治療剤(薬)の有効性を判定する方法、或いは視神経障害の予防剤(薬)候補又は治療剤(薬)候補のスクリーニング方法;
を挙げることができる。
As another embodiment of the present invention,
The risk of developing optic nerve damage, or the development of optic nerve damage, including the step (a-1) of measuring the concentration of one or more metabolites selected from the metabolite group in a biological sample collected from a subject A method for determining the presence or absence of;
Severity of optic neuropathy, including the step (a-2) of measuring the concentration of one or more metabolites selected from the subject metabolite group in a biological sample collected from a subject developing optic neuropathy a method of determining the degree;
A biomarker for determining the risk of developing optic nerve damage, determining the presence or absence of developing optic nerve damage, or determining the severity of optic nerve damage, consisting of one or more metabolites selected from the metabolite group; ,
Onset of optic neuropathy, including the step (A) of measuring the concentration of one or more metabolites selected from the present metabolite group in a biological sample collected from an optic neuropathy non-human animal to which a test substance is administered A method for screening a prophylactic agent or a therapeutic agent for optic neuropathy,
A method for collecting data for diagnosing the risk of developing an optic neuropathy, or the presence or absence of the onset, including the above steps (a-1) to (c-1);
Including the above steps (a-1) to (c-1), and in step (c-1), the risk of developing optic nerve damage is high, or the possibility of developing optic nerve damage is evaluated ( Treatment to prevent the onset of optic neuropathy, or treatment to treat optic neuropathy (for example, eye drops of ocular hypotensive agents, nerve regeneration agents that promote regeneration or plasticity of RGC axons, etc.) for subjects who have been diagnosed) A method for diagnosing the risk of developing optic neuropathy, or the presence or absence of the onset, optionally including the step (p-1) of applying;
A method for collecting data for diagnosing the severity of optic nerve damage, including the above steps (a-2) to (c-2); and
Including the above steps (a-2) to (c-2), and furthermore, in the step (c-2), the subject evaluated (diagnosed) with a high possibility of aggravated optic nerve damage Diagnosis of the severity of optic neuropathy, optionally including a step (p-2) of administering treatment to treat the disorder (e.g. eye drops of an ocular hypotensive agent, a nerve regeneration agent that promotes regeneration or plasticity of RGC axons, etc.) method; or
One or two or more metabolites selected from the present metabolite group for use as a biomarker in a method for determining (diagnosing) the risk of developing optic neuropathy or the presence or absence of onset, wherein the metabolite is [A group], [B group], or [E group] to [G group] metabolites, biological samples collected from those who are at high risk of developing optic nerve damage or who have developed optic nerve damage. The concentration of the metabolite in the metabolite is higher than the concentration of the metabolite in controls who do not develop optic neuropathy, and the metabolite is [C group], [D group], or [H group] to [J group] If it is a metabolite of a metabolite that is low compared to the concentration of the metabolite; and
One or two or more metabolites selected from the present metabolite group for use as biomarkers in a method for determining (diagnosing) the severity of optic neuropathy, wherein the metabolite is [Group A] or [D group], the concentration of the metabolite in a biological sample collected from a subject with high severity of optic nerve damage is higher than the concentration of the metabolite in a subject with low severity of optic nerve damage. ,
When the metabolite is a [B group] or [C group] metabolite, the concentration of said metabolite in a biological sample collected from a subject with high severity of optic nerve damage is low in severity of optic nerve damage. said metabolite that is lower than the concentration of said metabolite in
A method for determining the effectiveness of a preventive or therapeutic agent (drug) for optic neuropathy, or a screening method for a candidate preventive agent (drug) or therapeutic agent (drug) for optic neuropathy, comprising the above steps (A) to (C). ;
can be mentioned.
本発明の判定方法又は判定用バイオマーカーによると、視神経障害の発症リスク及び発症の有無や、視神経障害の重症度を精度よく判定することができるため、緑内障等の視神経障害が発症する前や発症後初期段階で適切な治療を受けることができ、視神経障害発症を予防したり、視神経障害を早期治療することにつながる。また、本発明のスクリーニング方法は、視神経障害の予防(保護)又は治療剤(薬)の開発に資するものである。 According to the determination method or determination biomarker of the present invention, the risk of developing optic neuropathy, the presence or absence of the onset, and the severity of optic neuropathy can be determined with high accuracy. Appropriate treatment can be received in the post-early stage, which leads to prevention of onset of optic nerve damage and early treatment of optic nerve damage. In addition, the screening method of the present invention contributes to the development of prophylactic (protective) or therapeutic agents (drugs) for optic neuropathy.
本発明の視神経障害の発症リスク、又は発症の有無の判定方法としては、被験者から採取された生体試料中の、以下の[Aグループ]~[Jグループ]から選択される1又は2種以上の代謝物質の濃度(以下、「被験者における代謝物質濃度」ということがある)を測定し、必要に応じて定量する工程(a-1);「被験者における代謝物質濃度」を、視神経障害を発症しない対照者における前記代謝物質の濃度(以下、「対照者における代謝物質濃度」ということがある)と比較する工程(b-1);及び工程(a-1)で測定した代謝物質が以下の[Aグループ]、[Bグループ]、又は[Eグループ]~[Gグループ]の代謝物質である場合、「被験者における代謝物質濃度」が、「対照者における代謝物質濃度」よりも高いとき、前記被験者は、視神経障害を発症するリスクが高い、又は視神経障害を発症している可能性が高いと評価し、工程(a-1)で測定した代謝物質が以下の[Cグループ]、[Dグループ]、又は[Hグループ]~[Jグループ]の代謝物質である場合、「被験者における代謝物質濃度」が、「対照者における代謝物質濃度」よりも低いとき、前記被験者は、視神経障害を発症するリスクが高い、又は視神経障害を発症している可能性が高いと評価する工程(c-1);の工程(a-1)~(c-1)を含む方法(以下、「本件判定方法1」ということがある)であれば特に制限されない。
また、本発明の視神経障害の重症度の判定方法としては、視神経障害を発症している被験者から採取された生体試料中の、以下の[Aグループ]~[Dグループ]から選択される1又は2種以上の代謝物質の濃度(以下、「視神経障害被験者における代謝物質濃度」ということがある)を測定し、必要に応じて定量する工程(a-2);「視神経障害被験者における代謝物質濃度」を、視神経障害を発症している対照者における前記代謝物質の濃度(以下、「視神経障害対照者における代謝物質濃度」ということがある)と比較する工程(b-2);及び工程(a-2)で測定した代謝物質が以下の[Aグループ]又は[Dグループ]の代謝物質である場合、「視神経障害被験者における代謝物質濃度」が、「視神経障害対照者における代謝物質濃度」よりも高いとき、前記被験者は、前記対照者よりも視神経障害が重症化している可能性が高いと評価し、工程(a-2)で測定した代謝物質が[Bグループ]又は[Cグループ]の代謝物質である場合、「視神経障害被験者における代謝物質濃度」が、「視神経障害対照者における代謝物質濃度」よりも低いとき、前記被験者は、前記対照者よりも視神経障害が重症化している可能性が高いと評価する工程;の工程(a-2)~(c-2)を含む方法(以下、「本件判定方法2」ということがある)であれば特に制限されない(本件判定方法1と本件判定方法2を総称して、以下「本件判定方法」ということがある)。本件判定方法は、医師による視神経障害発症リスクの診断、又は視神経障害発症の有無の診断を補助する方法であって、医師による診断行為を含まない。
[Aグループ]
L-アセチルカルニチン(HMDB ID番号;HMDB0000201)、9-ヘキサデセノイルカルニチン(HMDB ID番号;HMDB0013207)、ヒドロキシブチリルカルニチン(HMDB ID番号;HMDB0013127)、トリアシルグリセロール(62:12)、L-オクタノイルカルニチン(HMDB ID番号;HMDB0000791)、アスパラギン-アスパラギン酸 ジペプチド(HMDB ID番号;HMDB0028727)、m-アミノ安息香酸(HMDB ID番号;HMDB0001891)
[Bグループ]
PC(38:7)(CHEBI ID番号;CHEBI:64498)、PG(40:6)、LPC(18:2)(HMDB ID番号;HMDB0010386)、PG(32:0)(HMDB ID番号;HMDB0010570)、S-アデノシルメチオニン(HMDB ID番号;HMDB0001185)、PE(42:8)、PG(38:6)
[Cグループ]
PC(46:6)、SM(d18:0/24:0)(HMDB ID番号;HMDB0012094)、8,8-ジエトキシ-2,6-ジメチル-2-オクタノール(HMDB ID番号;HMDB0034557)、GPC(HMDB ID番号;HMDB0000086)、β-ラクトシルセラミド(d18:1/22:0)(HMDB ID番号;HMDB0011594)、PC(44:9)
[Dグループ]
モノアシルグリセリド(18:0/0:0/0:0)(HMDB ID番号;HMDB0011131)、D-グルコース(HMDB ID番号;HMDB0000122)、グアノシン(HMDB ID番号;HMDB0000133)、アデニン(HMDB ID番号;HMDB0000034)、アデノシン(HMDB ID番号;HMDB0000050)、グルタチオン(HMDB ID番号;HMDB0000125)、S-ホルミルグルタチオン(HMDB ID番号;HMDB0001550)、メチオニン-ヒスチジン ジペプチド(HMDB ID番号;HMDB0028975)
[Eグループ]
3-スルホ乳酸(Sulfolactic acid)(HMDB ID番号;HMDB0060176)、ジメチルスルホン(Dimethyl sulfone)(HMDB0004983)、リボン酸(Ribonic acid)(HMDB ID番号;HMDB0000867)、アラビノン酸(Arabinonic acid)(HMDB ID番号;HMDB0000539)、キシロン酸(Xylonate)(HMDB ID番号;HMDB0060256)、L-ヒドロキシグルタル酸(Hydroxyglutaric acid)(HMDB ID番号;HMDB0000694)、ヒドロキシクエン酸(Hydroxycitric acid)(HMDB ID番号;HMDB0031159)、グルカル酸(Glucaric acid)(HMDB ID番号;HMDB0000663)、ガラクタル酸(Galactaric acid)(HMDB ID番号;HMDB0000639)、オクテノイルカルニチン(Octenoylcarnitine)(HMDB ID番号;HMDB0013324)、ベタイン(Betaine)(HMDB ID番号;HMDB0000043)、L-アセチルカルニチン(Acetylcarnitine)(HMDB ID番号;HMDB0000201)、メチルマロニルカルニチン(Methylmalonylcarnitine)(HMDB ID番号;HMDB0013133)、L-カルニチン(Carnitine)(HMDB ID番号;HMDB0000062)、N,N-ジエチルエタノールアミン(Diethylethanolamine)(HMDB ID番号;HMDB0033971)、L-シスチン(Cystine)(HMDB ID番号;HMDB0000192)
[Fグループ]
ピログルタミン(Pyroglutamine)(HMDB ID番号;HMDB0000079)、LPC(18:2)sn-1(HMDB ID番号;HMDB0010386)、LPE(18:2)(HMDB ID番号;HMDB0011507)、LPC(18:2)sn-2(HMDB ID番号;HMDB0010386)、アンドロステロン硫酸(Androsterone sulfate)(HMDB ID番号;HMDB0002759)、テストステロン硫酸(Testosterone sulfate)(HMDB ID番号;HMDB0002833)、フェノール硫酸(Phenol sulphate)(HMDB ID番号;HMDB0060015)、乳酸(Lactic acid)(HMDB ID番号;HMDB0000190)、D-グルコース(HMDB ID番号;HMDB0000122)、ヒドロペルオキシリノール酸(Hydroperoxylinoleic acid)(HMDB ID番号;HMDB0004706)、PC(34:2)(HMDB ID番号;HMDB0007880)、チオモルホリン(Thiomorpholine)-3-カルボン酸(carboxylate)(HMDB ID番号;HMDB0059611)、LPC(18:2)(HMDB ID番号;HMDB0010386)、L-カルニチン(Carnitine)(HMDB ID番号;HMDB0000062)
[Gグループ]
メチルアデノシン(Methyladenosine)(HMDB ID番号;HMDB0003331)、スクシニルアデノシン(Succinyladenosine)(HMDB ID番号;HMDB0000912)、ドデカノイルカルニチン(Dodecanoylcarnitine)(HMDB ID番号;HMDB0002250)、O-(7-カルボキシヘプタノイル[carboxyheptanoyl])カルニチン、O-(8-カルボキシオクタノイル[carboxyoctanoyl])カルニチン、O-(11-カルボキシウンデカノイル[carboxyundecanoyl])カルニチン、マレイン酸(Maleic acid)(HMDB ID番号;HMDB0000176)、フマル酸(Fumaric acid)(HMDB0000134)
[Hグループ]
ジクロロメタン(Dichloromethane)(HMDB ID番号;HMDB0031548)、グルタチオン(GSH;Glutathione)(HMDB ID番号;HMDB0000125)、L-チロシン(Tyrosine)(HMDB ID番号;HMDB0000158)、L-フェニルアラニン(Phenylalanine)(HMDB ID番号;HMDB0000159)、3-メルカプト乳酸(Mercaptolactic acid)(HMDB ID番号;HMDB0002127)、ウリジン(Uridine)(HMDB ID番号;HMDB0000296)、タウリン(Taurine)(HMDB ID番号;HMDB0000251)、アミノ酪酸(Aminobutyric acid)(HMDB ID番号;HMDB0000112)
[Iグループ]
LPC(18:0)(HMDB ID番号;HMDB0010384)、パルミチン酸メチル(Methyl palmitic acid)(HMDB ID番号;HMDB0061859)、ミリスチン酸イソプロピル(Isopropyl myristate)(HMDB ID番号;HMDB0040392)、LPE(22:6)(HMDB ID番号;HMDB0011496)、LPC(17:0)sn-1(HMDB ID番号;HMDB0012108)、LPC(14:0)(HMDB ID番号;HMDB0010379)、LPC(17:0)sn-2(HMDB ID番号;HMDB0012108)、LPC(15:0)(HMDB ID番号;HMDB0010381)、脂肪酸(例えば、オレイン酸、パルミチン酸、リノール酸、ステアリン酸、ドコサヘキサエン酸、ミリスチン酸[Myristic acid]、アラキドン酸、ステアリン酸、α-リノレン酸、γ-リノレン酸、ドコサペンタエン酸、エイコサテトラエン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサテトラエン酸、ステアリドン酸)、p-クレゾール硫酸(Cresol sulfate)(HMDB ID番号;HMDB0011635)、インドキシル硫酸(Indoxyl sulfate)(HMDB ID番号;HMDB0000682)、ヒドロキシ酪酸(Hydroxybutyric acid)(HMDB ID番号;HMDB0000008)、ヒドロキシ安息香酸(Hydroxybenzoic acid)(HMDB ID番号;HMDB0000500)、N-フェニルアセチルグルタミン(Phenylacetylglutamine)(HMDB ID番号;HMDB0006344)、アコニット酸(Aconitic acid)(HMDB ID番号;HMDB0000072)、ピリドキサール(Pyridoxal)(HMDB ID番号;HMDB0001545)、LPC(16:0)(HMDB ID番号;HMDB0010382)、PC(36:2)(HMDB ID番号;HMDB0008331)、PC(38:4)(HMDB ID番号;HMDB0008626)、PC(40:6)(HMDB ID番号;HMDB0008727)、プロリンベタイン(Proline Betaine)(HMDB ID番号;HMDB0004827)、セラミド(Ceramide)(d18:1/16:0)(HMDB ID番号;HMDB0004949)
[Jグループ]
クエン酸(HMDB ID番号;HMDB0000094)
As a method for determining the risk of developing optic neuropathy or the presence or absence of the development of optic neuropathy of the present invention, one or two or more selected from the following [A group] to [J group] in a biological sample collected from a subject. Step (a-1) of measuring and optionally quantifying the concentration of metabolites (hereinafter sometimes referred to as "metabolite concentration in the subject"); Step (b-1) of comparing with the concentration of the metabolite in the control (hereinafter sometimes referred to as "concentration of the metabolite in the control"); A group], [B group], or [E group] to [G group] metabolites, when the "metabolite concentration in the subject" is higher than the "metabolite concentration in the control", the subject has a high risk of developing optic neuropathy, or is likely to have developed optic neuropathy, and the metabolites measured in step (a-1) are the following [C group], [D group] , or [H group] to [J group] metabolites, when the "metabolite concentration in the subject" is lower than the "metabolite concentration in the control", the subject is at risk of developing optic neuropathy or high possibility of developing optic neuropathy (c-1); There is no particular limitation as long as it is
In addition, as a method for determining the severity of optic nerve damage according to the present invention, one or Step (a-2) of measuring the concentration of two or more metabolites (hereinafter sometimes referred to as "metabolite concentration in optic nerve impaired subject") and quantifying if necessary; "metabolite concentration in optic nerve impaired subject ” with the concentration of the metabolite in a control subject developing optic nerve damage (hereinafter sometimes referred to as “metabolite concentration in a control subject with optic nerve damage”); and step (a If the metabolites measured in -2) are the following [A group] or [D group] metabolites, the "concentration of metabolites in optic neuropathy subjects" is higher than the "concentration of metabolites in optic neuropathy controls" When it is high, the subject evaluates that the optic neuropathy is likely to be more severe than the control subject, and the metabolite measured in step (a-2) is [B group] or [C group] metabolism If it is a substance, when the "metabolite concentration in the optic neuropathy subject" is lower than the "metabolite concentration in the optic neuropathy control subject", the subject may have more severe optic neuropathy than the control subject. It is not particularly limited as long as it includes the steps (a-2) to (c-2) of the step evaluated as high (hereinafter sometimes referred to as "
[Group A]
L-acetylcarnitine (HMDB ID number; HMDB0000201), 9-hexadecenoylcarnitine (HMDB ID number; HMDB0013207), hydroxybutyrylcarnitine (HMDB ID number; HMDB0013127), triacylglycerol (62:12), L- Octanoylcarnitine (HMDB ID number; HMDB0000791), asparagine-aspartic acid dipeptide (HMDB ID number; HMDB0028727), m-aminobenzoic acid (HMDB ID number; HMDB0001891)
[Group B]
PC (38:7) (CHEBI ID No.; CHEBI:64498), PG (40:6), LPC (18:2) (HMDB ID No.; HMDB0010386), PG (32:0) (HMDB ID No.; HMDB0010570) , S-adenosylmethionine (HMDB ID number; HMDB0001185), PE (42:8), PG (38:6)
[Group C]
PC (46:6), SM (d18:0/24:0) (HMDB ID number; HMDB0012094), 8,8-diethoxy-2,6-dimethyl-2-octanol (HMDB ID number; HMDB0034557), GPC ( HMDB ID number; HMDB0000086), β-lactosylceramide (d18:1/22:0) (HMDB ID number; HMDB0011594), PC (44:9)
[Group D]
monoacylglyceride (18:0/0:0/0:0) (HMDB ID number; HMDB0011131), D-glucose (HMDB ID number; HMDB0000122), guanosine (HMDB ID number; HMDB0000133), adenine (HMDB ID number; HMDB0000034), adenosine (HMDB ID number; HMDB0000050), glutathione (HMDB ID number; HMDB0000125), S-formylglutathione (HMDB ID number; HMDB0001550), methionine-histidine dipeptide (HMDB ID number; HMDB0028975)
[Group E]
3-Sulfolactic acid (HMDB ID number; HMDB0060176), Dimethyl sulfone (HMDB0004983), Ribonic acid (HMDB ID number; HMDB0000867), Arabinonic acid (HMDB ID number HMDB0000539), Xylonate (HMDB ID number; HMDB0060256), L-Hydroxyglutaric acid (HMDB ID number; HMDB0000694), Hydroxycitric acid (HMDB ID number; HMDB0031159), glucar Glucaric acid (HMDB ID number; HMDB0000663), Galactaric acid (HMDB ID number; HMDB0000639), Octenoylcarnitine (HMDB ID number; HMDB0013324), Betaine (HMDB ID number; HMDB0000043), L-Acetylcarnitine (HMDB ID number; HMDB0000201), Methylmalonylcarnitine (HMDB ID number; HMDB0013133), L-Carnitine (HMDB ID number; HMDB0000062), N,N- Diethylethanolamine (HMDB ID number; HMDB0033971), L-cystine (HMDB ID number; HMDB0000192)
[Group F]
Pyroglutamine (HMDB ID number; HMDB0000079), LPC (18:2) sn-1 (HMDB ID number; HMDB0010386), LPE (18:2) (HMDB ID number; HMDB0011507), LPC (18:2) sn-2 (HMDB ID number; HMDB0010386), Androsterone sulfate (HMDB ID number; HMDB0002759), Testosterone sulfate (HMDB ID number; HMDB0002833), Phenol sulphate (HMDB ID number; HMDB0060015), Lactic acid (HMDB ID number; HMDB0000190), D-glucose (HMDB ID number; HMDB0000122), Hydroperoxylinoleic acid (HMDB ID number; HMDB0004706), PC (34:2) (HMDB ID No.; HMDB0007880), Thiomorpholine-3-carboxylate (HMDB ID No.; HMDB0059611), LPC (18:2) (HMDB ID No.; HMDB0010386), L-Carnitine ( HMDB ID number; HMDB0000062)
[Group G]
Methyladenosine (HMDB ID number; HMDB0003331), Succinyladenosine (HMDB ID number; HMDB0000912), Dodecanoylcarnitine (HMDB ID number; HMDB0002250), O-(7-carboxyheptanoyl ]) Carnitine, O-(8-carboxyoctanoyl) carnitine, O-(11-carboxyundecanoyl) carnitine, Maleic acid (HMDB ID number; HMDB0000176), fumaric acid ( Fumaric acid) (HMDB0000134)
[Group H]
Dichloromethane (HMDB ID number; HMDB0031548), glutathione (GSH; Glutathione) (HMDB ID number; HMDB0000125), L-Tyrosine (HMDB ID number; HMDB0000158), L-phenylalanine (HMDB ID number HMDB0000159), 3-Mercaptolactic acid (HMDB ID number; HMDB0002127), Uridine (HMDB ID number; HMDB0000296), Taurine (HMDB ID number; HMDB0000251), Aminobutyric acid (HMDB ID number; HMDB0000112)
[Group I]
LPC (18:0) (HMDB ID No.; HMDB0010384), Methyl palmitic acid (HMDB ID No.; HMDB0061859), Isopropyl myristate (HMDB ID No.; HMDB0040392), LPE (22:6) ) (HMDB ID number; HMDB0011496), LPC (17:0) sn-1 (HMDB ID number; HMDB0012108), LPC (14:0) (HMDB ID number; HMDB0010379), LPC (17:0) sn-2 ( HMDB ID number; HMDB0012108), LPC (15:0) (HMDB ID number; HMDB0010381), fatty acids (e.g. oleic acid, palmitic acid, linoleic acid, stearic acid, docosahexaenoic acid, Myristic acid, arachidonic acid, stearic acid, alpha-linolenic acid, gamma-linolenic acid, docosapentaenoic acid, eicosatetraenoic acid, eicosapentaenoic acid, docosatetraenoic acid, stearidonic acid), p-Cresol sulfate (HMDB ID number; HMDB0011635), Indoxyl sulfate (HMDB ID number; HMDB0000682), Hydroxybutyric acid (HMDB ID number; HMDB0000008), Hydroxybenzoic acid (HMDB ID number; HMDB0000500), N-phenyl Phenylacetylglutamine (HMDB ID number; HMDB0006344), Aconitic acid (HMDB ID number; HMDB0000072), Pyridoxal (HMDB ID number; HMDB0001545), LPC (16:0) (HMDB ID number; HMDB0010382), PC (36:2) (HMDB ID No.; HMDB0008331), PC (38:4) (HMDB ID No.; HMDB0008626), PC (40:6) (HMDB ID No.; HMDB0008727), Proline Betaine ) (HMDB ID number; HMDB0004827), ceramide (Ceramide) (d18:1/16:0) (HMDB ID number; HMDB0004949)
[J Group]
Citric acid (HMDB ID number; HMDB0000094)
また、本発明の視神経障害の発症リスク、又は発症の有無の判定用バイオマーカーとしては、上記[Aグループ]~[Jグループ]から選択される1又は2種以上の代謝物質からなる、視神経障害の発症リスク、又は発症の有無の判定(診断)用バイオマーカーであって、代謝物質が上記[Aグループ]、[Bグループ]、又は[Eグループ]~[Gグループ]の代謝物質である場合、視神経障害を発症するリスクが高い者、又は視神経障害を発症している者から採取された生体試料中の前記代謝物質の濃度が、視神経障害を発症しない対照者における前記代謝物質の濃度と比べ、高く、代謝物質が上記[Cグループ]、[Dグループ]、又は[Hグループ]~[Jグループ]の代謝物質である場合、視神経障害を発症するリスクが高い者、又は視神経障害を発症している者から採取された生体試料中の前記代謝物質の濃度が、視神経障害を発症しない対照者における前記代謝物質の濃度と比べ、低い、前記判定用バイオマーカー(以下、「本件判定用バイオマーカー1」ということがある)であれば特に制限されない。
また、本発明の視神経障害の重症度の判定用バイオマーカーとしては、上記[Aグループ]~[Dグループ]から選択される1又は2種以上の代謝物質からなる、視神経障害の重症度の判定用バイオマーカーであって、代謝物質が上記[Aグループ]又は[Dグループ]の代謝物質である場合、視神経障害の重症度が高い者から採取された生体試料中の前記代謝物質の濃度が、視神経障害の重症度が低い者における前記代謝物質の濃度と比べ、高く、代謝物質が上記[Bグループ]又は[Cグループ]の代謝物質である場合、視神経障害の重症度が高い者から採取された生体試料中の前記代謝物質の濃度が、視神経障害の重症度が低い者における前記代謝物質の濃度と比べ、低い、前記判定用バイオマーカー(以下、「本件判定用バイオマーカー2」ということがある)であれば特に制限されない(本件判定用バイオマーカー1と本件判定用バイオマーカー2を総称して、以下「本件判定用バイオマーカー」ということがある)。
In addition, as a biomarker for determining the risk of onset of optic neuropathy or the presence or absence of onset of optic neuropathy of the present invention, optic neuropathy consisting of one or two or more metabolites selected from the above [A group] to [J group] If the risk of developing or determining (diagnostic) the presence or absence of the onset of the metabolite is a metabolite of the above [A group], [B group], or [E group] ~ [G group] the concentration of said metabolite in a biological sample taken from a subject at high risk of developing optic neuropathy or who has developed optic neuropathy compared to the concentration of said metabolite in a control subject who does not develop optic neuropathy; , is high, and if the metabolite is one of the above [C group], [D group], or [H group] to [J group] metabolites, those who are at high risk of developing optic neuropathy, or who have developed optic neuropathy The concentration of the metabolite in a biological sample collected from a person who has been diagnosed is lower than the concentration of the metabolite in a control subject who does not develop optic neuropathy. 1”) is not particularly limited.
In addition, the biomarker for determining the severity of optic neuropathy of the present invention is composed of one or more metabolites selected from the above [Group A] to [Group D] to determine the severity of optic neuropathy. when the metabolite is a metabolite of the above [A group] or [D group], the concentration of the metabolite in a biological sample collected from a person with high severity of optic neuropathy is When the concentration of the metabolite is higher than that in subjects with low severity of optic neuropathy, and the metabolite is the above [Group B] or [Group C] metabolite, it is collected from a subject with high severity of optic neuropathy. The concentration of the metabolite in the biological sample obtained is lower than the concentration of the metabolite in a person with low severity of optic neuropathy, and the biomarker for determination (hereinafter referred to as "
また、本発明の視神経障害発症の予防剤、又は視神経障害の治療剤のスクリーニング方法としては、被検物質(被検薬剤)を投与した視神経障害非ヒト動物から採取された生体試料中の、上記[Aグループ]~[Jグループ]から選択される1又は2種以上の代謝物質の濃度(以下、「被検物質投与動物における代謝物質濃度」ということがある)を測定し、必要に応じて定量する工程(A);「被検物質投与動物における代謝物質濃度」を、前記被検物質を投与しない視神経障害非ヒト動物における前記代謝物質の濃度(以下、「被検物質未投与動物における代謝物質濃度」ということがある)と比較する工程(B);工程(A)で測定した代謝物質が[Aグループ]、[Bグループ]、又は[Eグループ]~[Gグループ]の代謝物質である場合、「被検物質投与動物における代謝物質濃度」が、「被検物質未投与動物における代謝物質濃度」よりも低いとき、前記被検物質は、視神経障害発症の予防、又は視神経障害の治療に有効であると評価し、工程(A)で測定した代謝物質が[Cグループ]、[Dグループ]、又は[Hグループ]~[Jグループ]の代謝物質である場合、「被検物質投与動物における代謝物質濃度」が、「被検物質未投与動物における代謝物質濃度」よりも高いとき、前記被検物質は、視神経障害発症の予防、又は視神経障害の治療に有効であると評価する工程(C);の工程(A)~(C)を含む方法(以下、「本件スクリーニング方法」ということがある)であれば特に制限されない。 In addition, as a screening method for a preventive agent for the onset of optic neuropathy or a therapeutic agent for optic neuropathy of the present invention, the above-mentioned Measure the concentration of one or more metabolites selected from [Group A] to [Group J] (hereinafter sometimes referred to as "concentration of metabolites in test substance-administered animals"), and if necessary Step (A) of quantifying; Step (B) to compare with the metabolites measured in step (A) is [A group], [B group], or [E group] to [G group] metabolites In some cases, when the "concentration of metabolites in animals administered the test substance" is lower than the "concentration of metabolites in animals not administered the test substance", the test substance prevents the onset of optic neuropathy or treats optic neuropathy. If the metabolites measured in step (A) are metabolites of [C group], [D group], or [H group] to [J group], "test substance administration When the "concentration of the metabolite in the animal" is higher than the "concentration of the metabolite in the animal untreated with the test substance", the test substance is evaluated to be effective in preventing the onset of optic neuropathy or treating optic neuropathy. (C); The method is not particularly limited as long as it includes the steps (A) to (C) (hereinafter sometimes referred to as "this screening method").
本発明において生体試料としては、例えば、涙、血液(例えば、血漿、血清)、眼房水(前房水又は後房水)、硝子体液、尿等の液性試料や、RGCを含む網膜、目ヤニ、硝子体等の非液性試料を挙げることができ、血液試料、尿試料、前房水試料、網膜試料が好ましい。 In the present invention, biological samples include, for example, tears, blood (e.g., plasma, serum), aqueous humor (anterior or posterior aqueous humor), vitreous humor, liquid samples such as urine, retinas containing RGCs, Examples include non-liquid samples such as eye drops and vitreous, and blood samples, urine samples, anterior aqueous humor samples, and retina samples are preferred.
本件判定方法1における被験者としては、視神経障害の発症リスクを判定する場合、通常、視神経障害を発症しておらず、かつ、将来視神経障害を発症するか否かが不明な被験者を挙げることができ、また、視神経障害の発症の有無を判定する場合、通常、視神経障害を発症しているか否かが不明な被験者を挙げることができ、好ましくは、本発明の発症リスクの判定方法により、視神経障害を発症するリスクが高いと評価(判定)された者である。また、本件判定方法2における被験者としては、例えば、視神経障害を発症しているものの、視神経障害の重症度が不明な被験者を挙げることができる。
When determining the risk of developing optic neuropathy, the subject in this
本件スクリーニング方法における視神経障害非ヒト動物としては、視神経障害を自然に発症した非ヒト動物であってもよいし、本願明細書の実施例の[ONCモデルマウスの作製]の項目に記載の方法に従って、視神経障害発症を誘導した非ヒト動物であってもよい。上記非ヒト動物としては、マウスの他、ラット、ハムスター、モルモット、サル、ウシ、ブタ、ウマ、ウサギ、ヒツジ、ヤギ、ネコ、イヌ等の非ヒト哺乳動物を例示することができる。 The non-human animal with optic neuropathy in the screening method of the present invention may be a non-human animal that has spontaneously developed optic neuropathy, or according to the method described in the section [Generation of ONC model mice] in the Examples of the specification of the present application. , it may be a non-human animal that has induced the onset of optic neuropathy. Examples of non-human animals include mice, as well as non-human mammals such as rats, hamsters, guinea pigs, monkeys, cows, pigs, horses, rabbits, sheep, goats, cats, and dogs.
本発明において、「視神経障害を発症する」とは、網膜神経節細胞(retinal ganglion cell;RGC)の軸索が、眼圧の上昇等の何らかの原因で損傷(変性)し、RGCの細胞死(アポトーシス)が誘発されることにより生じる、眼の機能的及び/又は構造的異常(例えば、RGC軸索の損傷及びRGCの細胞死)に起因する症候又は症状(例えば、視野狭窄、失明等)が現れた状態を意味する。視神経障害としては、具体的に、緑内障(原発緑内障[例えば、原発開放隅角緑内障[Primary open angle glaucoma;POAG]、正常眼圧緑内障[Normal tension glaucoma;NTG]、原発閉塞隅角緑内障]、続発緑内障、発達緑内障)、血流循環不全に起因する視神経障害、虚血性視神経障害、網膜血管閉塞症(網膜中心動脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、網膜中心静脈閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症等)、網膜色素変性症、レーベル病、未熟児網膜症、網膜剥離、網膜色素上皮剥離、黄斑変性、糖尿病網膜症などの視神経障害を挙げることができる。かかる緑内障とは、通常眼圧を低下(下降)させることにより、上述の眼の機能的及び/又は構造的異常を改善若しくは抑制し得る視神経障害を意味する。なお、本発明の「視神経障害」には、遺伝性の視神経障害や非遺伝性(孤発性)の視神経障害が含まれる。 In the present invention, "developing optic neuropathy" means that the axons of retinal ganglion cells (RGC) are damaged (denatured) due to some cause such as an increase in intraocular pressure, and RGC cell death ( Symptoms or symptoms (e.g., narrowing of the visual field, blindness, etc.) resulting from functional and/or structural abnormalities of the eye (e.g., RGC axon damage and RGC cell death) caused by the induction of apoptosis) It means the state of appearance. The optic nerve disorders include, specifically, glaucoma (primary glaucoma [e.g., primary open angle glaucoma [POAG], normal tension glaucoma [NTG], primary angle closure glaucoma], secondary glaucoma, developmental glaucoma), optic neuropathy caused by poor circulation, ischemic optic neuropathy, retinal vessel occlusion (central retinal artery occlusion, branch retinal artery occlusion, central retinal vein occlusion, branch retinal vein occlusion) disease, etc.), retinitis pigmentosa, Leber's disease, retinopathy of prematurity, retinal detachment, retinal pigment epithelial detachment, macular degeneration, and optic nerve disorders such as diabetic retinopathy. Such glaucoma means an optic nerve disorder in which the aforementioned functional and/or structural abnormalities of the eye can be improved or suppressed, usually by lowering (lowering) intraocular pressure. The "optic neuropathy" of the present invention includes hereditary optic neuropathy and non-hereditary (sporadic) optic neuropathy.
本件判定方法及び本件判定用バイオマーカーにおいて、生体試料中の本件代謝物質群の濃度は、採取された生体由来の試料(サンプル)を前処理し、本件代謝物質群を特異的に検出できる公知の方法、例えば、質量分析法を用いて測定することができる。かかる質量分析法とは、生体試料中に含まれる本件代謝物質群を、イオン源を用いて気体状のイオンとし(イオン化)、分析部において、真空中で運動させ電磁気力を用いて、或いは飛行時間差によりイオン化した生体試料を質量電荷比に応じて分離し、検出できる質量分析計を用いた測定方法のことをいう。上記イオン源を用いてイオン化する方法としては、例えば、電子イオン化(EI)法、化学イオン化(CI)法、電界脱離イオン化(FD)法、高速原子衝撃(FAB)法、マトリックス支援レーザー脱離イオン化(MALDI)法、エレクトロスプレーイオン化(ESI)法を挙げることができる。また、分析部において、各種イオン化法によりイオン化した本件代謝物質群は、アナライザーで質量に応じて分離される。かかるアナライザーとしては、例えば、磁場型質量分離装置(Sector MS)、四重極型質量分離装置(QMS)、飛行時間型質量分離装置(TOFMS)、フーリエ変換イオンサイクロトロン型質量分離装置(FT-ICRMS)を挙げることができ、さらにこれらを組み合わせたものでもよい。また、2以上の質量分析法を組み合わせたタンデム型質量分析(MS/MS)を利用することができる。また、ガスクロマトグラフ(GC)、液体クロマトグラフ(LC)、高速液体クロマトグラフ(HPLC)、超高速液体クロマトグラフ(UHPLC)により、生体試料中に含まれる本件代謝物質群を、夾雑物から分離・精製して分析することができる。かかるLC、HPLC、及びUHPLCとしては、陽イオン又は陰イオン交換クロマトグラフや、順相又は逆相クロマトグラフを挙げることができ、これらを組み合わせたものであってもよい。また、生体試料の切片上で直接質量分析を行うことにより、生体組織上の本件代謝物質群をイメージングMS(IMS)解析を行うこともできる。 In the Determination Method and the Biomarker for Determination, the concentration of the metabolite group in the biological sample is determined by pre-treating the collected biological sample (sample) and using a publicly known method that can specifically detect the metabolite group. It can be measured using methods such as mass spectrometry. Such a mass spectrometry method converts the metabolite group contained in the biological sample into gaseous ions (ionization) using an ion source, moves them in a vacuum in the analysis unit, uses electromagnetic force, or flies A measurement method using a mass spectrometer that can separate and detect a biological sample ionized by a time lag according to the mass-to-charge ratio. Ionization methods using the ion source include, for example, electron ionization (EI) method, chemical ionization (CI) method, field desorption ionization (FD) method, fast atom bombardment (FAB) method, and matrix-assisted laser desorption. The ionization (MALDI) method and the electrospray ionization (ESI) method can be mentioned. In addition, in the analysis unit, the metabolite group ionized by various ionization methods is separated by an analyzer according to mass. Such analyzers include, for example, a magnetic field mass separator (Sector MS), a quadrupole mass separator (QMS), a time-of-flight mass separator (TOFMS), a Fourier transform ion cyclotron mass separator (FT-ICRMS ) can be mentioned, and a combination thereof may also be used. Tandem mass spectrometry (MS/MS), which combines two or more mass spectrometry methods, can also be used. In addition, by gas chromatograph (GC), liquid chromatograph (LC), high performance liquid chromatograph (HPLC), and ultra high performance liquid chromatograph (UHPLC), the metabolite group contained in the biological sample was separated and separated from contaminants. It can be purified and analyzed. Such LC, HPLC, and UHPLC may include cation or anion exchange chromatographs, normal phase or reverse phase chromatographs, and may be combinations thereof. Imaging MS (IMS) analysis of the present metabolite group on biological tissue can also be performed by performing mass spectrometry directly on a section of the biological sample.
本発明において、生体試料中の本件代謝物質群の濃度は、絶対値であっても、相対値であってもよく、相対値とする場合、例えば、濃度が既知の本件代謝物質群(内部標準)を基準とした相対値を挙げることができる。 In the present invention, the concentration of the metabolite group in the biological sample may be an absolute value or a relative value. ) can be given as a reference.
本件判定方法及び本件判定用バイオマーカーにおいて、比較する両者(被験者と対照者;視神経障害を発症するリスクが高い者又は視神経障害を発症している者と、対照者;及び視神経障害の重症度が高い者と、視神経障害の重症度が低い者)における代謝物質の濃度は、互いに対応するものを用いる。このため、一方が、絶対値又は相対値である場合、もう一方も、それぞれ絶対値、相対値である。比較する両者のうち、比較対照における代謝物質の濃度は、本件判定方法を実施する際、調製した生体試料を基に、その都度測定してもよいが、予め測定したものを用いてもよい。また、生体試料は、比較する両者で実質的に同じ方法により調製されたものが好ましい。また、代謝物質の濃度の測定方法は、比較する両者で実質的に同じものが好ましい。 In the Determination Method and the Biomarker for Determination, both of the subjects to be compared (subjects and controls; those who are at high risk of developing optic nerve damage or who have developed optic nerve damage and controls; Concentrations of metabolites in subjects with high and less severe optic neuropathy) are used to correspond to each other. Therefore, if one is an absolute value or a relative value, the other is also an absolute value or a relative value, respectively. Of the two to be compared, the concentration of the metabolite in the comparison control may be measured each time based on the prepared biological sample when the present determination method is carried out, or may be measured in advance. Also, the biological samples to be compared are preferably prepared by substantially the same method. Moreover, it is preferable that the method for measuring the concentration of the metabolite is substantially the same for both of the two to be compared.
また、本件スクリーニング方法において、比較する両者(被検物質投与の視神経障害非ヒト動物と、被検物質未投与の視神経障害非ヒト動物)における代謝物質の濃度は、互いに対応するものを用いる。このため、一方が、絶対値又は相対値である場合、もう一方も、それぞれ絶対値、相対値である。比較する両者のうち、比較対照における代謝物質の濃度は、本件スクリーニング方法を実施する際、調製した生体試料を基に、その都度測定してもよいが、予め測定したものを用いてもよい。また、生体試料は、比較する両者で実質的に同じ方法により調製されたものが好ましい。また、代謝物質の濃度の測定方法は、比較する両者で実質的に同じものが好ましい。 In addition, in the screening method of the present invention, concentrations of metabolites corresponding to each other are used for both comparisons (a non-human animal with optic neuropathy administered with a test substance and a non-human animal with optic neuropathy not administered with a test substance). Therefore, if one is an absolute value or a relative value, the other is also an absolute value or a relative value, respectively. Of the two to be compared, the concentration of the metabolite in the comparative control may be measured each time based on the biological sample prepared when the present screening method is carried out, or may be measured in advance. Also, the biological samples to be compared are preferably prepared by substantially the same method. Moreover, it is preferable that the method for measuring the concentration of the metabolite is substantially the same for both of the two to be compared.
本件判定方法1の工程(c-1)において、工程(a-1)で測定した代謝物質が上記[Aグループ]、[Bグループ]、又は[Eグループ]~[Gグループ]の代謝物質である場合、「被験者における代謝物質濃度」が、「対照者における代謝物質濃度」よりも高いとき、被験者は、視神経障害を発症するリスクが高い、又は視神経障害を発症している可能性が高いと評価(判定)し、「被験者における代謝物質濃度」が、「対照者における代謝物質濃度」よりも高くないとき、被験者は、視神経障害を発症するリスクが低い、又は視神経障害を発症している可能性が低いと評価する。また、本件判定方法1の工程(c-1)において、工程(a-1)で測定した代謝物質が上記[Cグループ]、[Dグループ]、又は[Hグループ]~[Jグループ]の代謝物質である場合、「被験者における代謝物質濃度」が、「対照者における代謝物質濃度」よりも低いとき、被験者は、視神経障害を発症するリスクが高い、又は視神経障害を発症している可能性が高いと評価し、「被験者における代謝物質濃度」が、「対照者における代謝物質濃度」よりも低くないとき、被験者は、視神経障害を発症するリスクが低い、又は視神経障害を発症している可能性が低いと評価する。
In step (c-1) of
「被験者における代謝物質濃度」が、「対照者における代謝物質濃度」よりも高いか否か、或いは低いか否かを評価(判定)するために、閾値(カットオフ値)は任意のものを設定することができ、かかる閾値としては、例えば、「対照者における代謝物質濃度」の平均値、「平均値+標準偏差(SD)」、「平均値+2SD」、「平均値+3SD」、中央値、「中央値+SD」、「中央値+2SD」、「中央値+3SD」等を挙げることができる。また、閾値は、感度(視神経障害をその後発症する者や、視神経障害を発症している者を、正しく陽性と判定できる割合)及び特異度(視神経障害をその後発症しない者や、視神経障害を発症していない者を、正しく陰性と判定できる割合)が高くなるように、「被験者における代謝物質濃度」のデータと、「対照者における代謝物質濃度」のデータを基に、統計解析ソフトウェアを用いたROC(Receiver Operating Characteristic)曲線を用いて算出することもできる。 An arbitrary threshold value (cutoff value) is set to evaluate (determine) whether or not the "concentration of metabolites in the subject" is higher or lower than the "concentration of metabolites in the control". Such thresholds can be, for example, the mean of "concentration of metabolites in controls", "mean + standard deviation (SD)", "mean + 2 SD", "mean + 3 SD", median, "Median+SD", "Median+2SD", "Median+3SD" and the like can be mentioned. In addition, the threshold is determined by sensitivity (percentage of those who develop optic neuropathy later on or those who develop optic neuropathy can be correctly determined as positive) and specificity (those who do not develop optic neuropathy later on, and those who develop optic neuropathy). Statistical analysis software was used based on the data of "concentration of metabolites in subjects" and "concentrations of metabolites in controls" in order to increase the percentage of those who did not do so as correctly judged as negative. It can also be calculated using an ROC (Receiver Operating Characteristic) curve.
本明細書において、「視神経障害を発症しない対照者」とは、視神経障害を発症するリスクが低い又はほとんど無い、視神経障害を発症していない健常者を意味し、より具体的には、生体試料中の上記[Aグループ]、[Bグループ]、及び[Eグループ]~[Gグループ]から選択される1若しくは2種以上の代謝物質の濃度が、上記閾値(「被験者における代謝物質濃度」が、「対照者における代謝物質濃度」よりも高いか否か、或いは低いか否かを評価するための閾値)と比べ、低く;並びに/又は、生体試料中の上記[Cグループ]、[Dグループ]、及び[Hグループ]~[Jグループ]から選択される1若しくは2種以上の代謝物質の濃度が、上記閾値と比べ、高い;視神経障害を発症していない健常者を意味する。なお、「視神経障害を発症しない対照者」としては、年齢、最良矯正視力(BCVA)、眼軸長等が被験者と類似した者(統計学的な有意差が無い状態の者)が好ましい。 As used herein, "a control subject who does not develop optic neuropathy" means a healthy subject who has a low or almost no risk of developing optic neuropathy and has not developed optic neuropathy, more specifically, a biological sample The concentration of one or two or more metabolites selected from the above [A group], [B group], and [E group] to [G group] in the above threshold ("metabolite concentration in the subject" , threshold for evaluating whether it is higher or lower than the "concentration of metabolites in controls"), and / or the above [C group], [D group ], and the concentration of one or more metabolites selected from [H group] to [J group] is higher than the above threshold; means healthy subjects who have not developed optic nerve damage. It should be noted that "a control subject who does not develop optic nerve damage" is preferably a subject who is similar to the subject in terms of age, best corrected visual acuity (BCVA), eye axial length, etc. (subjects with no statistically significant difference).
本件判定方法2の工程(c-2)において、工程(a-2)で測定した代謝物質が上記[Aグループ]又は[Dグループ]の代謝物質である場合、「視神経障害被験者における代謝物質濃度」が、「視神経障害対照者における代謝物質濃度」よりも高いとき、被験者は、対照者よりも視神経障害が重症化(進行)している可能性が高いと評価(判定)し、「視神経障害被験者における代謝物質濃度」が、「視神経障害対照者における代謝物質濃度」よりも高くないとき、被験者は、対照者よりも視神経障害が重症化している可能性が低いと評価する。また、本件判定方法2の工程(c-2)において、工程(a-2)で測定した代謝物質が[Bグループ]又は[Cグループ]の代謝物質である場合、「視神経障害被験者における代謝物質濃度」が、「視神経障害対照者における代謝物質濃度」よりも低いとき、被験者は、対照者よりも視神経障害が重症化(進行)している可能性が高いと評価し、「視神経障害被験者における代謝物質濃度」が、「視神経障害対照者における代謝物質濃度」よりも低くないとき、被験者は、対照者よりも視神経障害が重症化している可能性が低いと評価する。
In the step (c-2) of the
「視神経障害被験者における代謝物質濃度」が、「視神経障害対照者における代謝物質濃度」よりも高いか否か、或いは低いか否かを評価(判定)するために、閾値(カットオフ値)は任意のものを設定することができ、かかる閾値としては、例えば、「視神経障害対照者における代謝物質濃度」の平均値、「平均値+標準偏差(SD)」、「平均値+2SD」、「平均値+3SD」、中央値、「中央値+SD」、「中央値+2SD」、「中央値+3SD」等を挙げることができる。また、閾値は、感度(視神経障害が重症化している者を、正しく陽性と判定できる割合)及び特異度(視神経障害が重症化していない者を、正しく陰性と判定できる割合)が高くなるように、「視神経障害被験者における代謝物質濃度」のデータと、「視神経障害対照者における代謝物質濃度」のデータを基に、統計解析ソフトウェアを用いたROC曲線を用いて算出することもできる。 A threshold value (cut-off value) is optional for evaluating (determining) whether or not the "concentration of metabolites in subjects with optic neuropathy" is higher or lower than the "concentration of metabolites in subjects with optic neuropathy." Such thresholds include, for example, the mean value of "concentration of metabolites in optic neuropathy control subjects", "mean value + standard deviation (SD)", "mean value + 2SD", "mean value +3SD", median, "median+SD", "median+2SD", "median+3SD", and the like. In addition, the threshold is set so that the sensitivity (percentage of people with severe optic nerve damage that can be correctly determined as positive) and specificity (percentage of people with non-severe optic nerve damage that can be correctly determined as negative) are high. It can also be calculated using an ROC curve using statistical analysis software based on the data of "concentration of metabolites in subjects with optic nerve damage" and the data of "concentrations of metabolites in control subjects with optic nerve damage".
上記「視神経障害を発症している対照者」としては、年齢、最良矯正視力(BCVA)、眼軸長等が被験者と類似した他人(統計学的な有意差が無い状態の他人)であってもよいが、視神経障害を発症している被験者と同一人が好ましい。この場合、「視神経障害対照者における代謝物質濃度」は、視神経障害を発症している被験者から生体試料を採取した時期よりも過去に、当該被験者から採取された生体試料における代謝物質の濃度である。 The above-mentioned "control subject with optic neuropathy" is someone who is similar to the subject in terms of age, best corrected visual acuity (BCVA), axial length, etc. (other person with no statistically significant difference). Although possible, it is preferable to be the same subject as the subject who has developed optic neuropathy. In this case, the "concentration of metabolites in optic neuropathy control subjects" is the concentration of metabolites in a biological sample collected from a subject with optic neuropathy prior to the time the biological sample was collected from the subject. .
本件スクリーニング方法の工程(C)において、工程(A)で測定した代謝物質が[Aグループ]、[Bグループ]、又は[Eグループ]~[Gグループ]の代謝物質である場合、「被検物質投与動物における代謝物質濃度」が、「被検物質未投与動物における代謝物質濃度」よりも低いとき、被検物質は、視神経障害発症の予防、又は視神経障害の治療に有効であると評価(判定)し、「被検物質投与動物における代謝物質濃度」が、「被検物質未投与動物における代謝物質濃度」よりも低くないとき、被検物質は、視神経障害発症の予防、又は視神経障害の治療に有効ではないと評価(判定)する。また、本件スクリーニング方法の工程(C)において、工程(A)で測定した代謝物質が[Cグループ]、[Dグループ]、又は[Hグループ]~[Jグループ]の代謝物質である場合、「被検物質投与動物における代謝物質濃度」が、「被検物質未投与動物における代謝物質濃度」よりも高いとき、被検物質は、視神経障害発症の予防、又は視神経障害の治療に有効であると評価(判定)し、「被検物質投与動物における代謝物質濃度」が、「被検物質未投与動物における代謝物質濃度」よりも高くないとき、被検物質は、視神経障害発症の予防、又は視神経障害の治療に有効ではないと評価(判定)する。 In step (C) of the screening method, if the metabolites measured in step (A) are [A group], [B group], or [E group] to [G group] metabolites, When the metabolite concentration in the substance-administered animal is lower than the metabolite concentration in the test substance-unadministered animal, the test substance is evaluated as effective in preventing the onset of optic neuropathy or treating optic neuropathy ( judgment), and when the "concentration of metabolites in animals administered the test substance" is not lower than the "concentration of metabolites in animals untreated with the test substance", the test substance prevents the onset of optic neuropathy or prevents optic nerve damage. Evaluate (determine) that the treatment is not effective. In addition, in step (C) of the screening method, if the metabolites measured in step (A) are [C group], [D group], or [H group] to [J group] metabolites, When the "concentration of metabolites in animals administered the test substance" is higher than the "concentration of metabolites in animals untreated with the test substance", the test substance is considered to be effective in preventing the onset of optic neuropathy or in treating optic neuropathy. Evaluate (judgment), and when the "concentration of metabolites in animals administered the test substance" is not higher than the "concentration of metabolites in animals untreated with the test substance", the test substance prevents the onset of optic neuropathy or affects the optic nerve. Evaluate (determine) that it is not effective in treating the disorder.
「被検物質投与動物における代謝物質濃度」が、「被検物質未投与動物における代謝物質濃度」よりも低いか否か、或いは高いか否かを評価(判定)するために、閾値は任意のものを設定することができ、かかる閾値としては、例えば、「被検物質未投与動物における代謝物質濃度」の平均値、「平均値+標準偏差(SD)」、「平均値+2SD」、「平均値+3SD」、中央値、「中央値+SD」、「中央値+2SD」、「中央値+3SD」等を挙げることができる。また、閾値は、感度(視神経障害発症の予防、又は視神経障害の治療に有効である物質を、正しく陽性と判定できる割合)及び特異度(視神経障害発症の予防、又は視神経障害の治療に有効ではない物質を、正しく陰性と判定できる割合)が高くなるように、「被検物質投与動物における代謝物質濃度」のデータと、「被検物質未投与動物における代謝物質濃度」のデータを基に、統計解析ソフトウェアを用いたROC曲線を用いて算出することもできる。 An arbitrary threshold is used to evaluate (determine) whether or not the “concentration of metabolites in animals administered the test substance” is lower or higher than the “concentration of metabolites in animals not administered the test substance”. can be set, and such thresholds include, for example, the mean value of "metabolite concentration in test substance-unadministered animals", "mean value + standard deviation (SD)", "mean value + 2SD", "mean value + 3 SD", median, "median + SD", "median + 2 SD", "median + 3 SD", and the like. In addition, the threshold is the sensitivity (percentage of substances that are effective in preventing the onset of optic nerve damage or treating optic nerve damage that can be correctly determined as positive) and specificity (effective in preventing the onset of optic nerve damage or treating optic nerve damage). Based on the data of "concentration of metabolites in animals administered the test substance" and "concentrations of metabolites in animals untreated with the test substance", It can also be calculated using a ROC curve using statistical analysis software.
本発明において、上記[Aグループ]~[Jグループ]から選択される1又は2種以上の代謝物質としては、例えば、上記[Aグループ]~[Jグループ]から選択される1種、2種、3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種、10種、11種、12種、13種、14種、15種、16種、17種、18種、19種、20種、21種、22種、23種、24種、25種、26種、27種、28種、29種、30種、31種、32種、33種、34種、35種、36種、37種、38種、39種、40種、41種、42種、43種、44種、45種、46種、47種、48種、49種、50種、51種、52種、53種、54種、55種、56種、57種、58種、59種、60種、61種、62種、63種、64種、65種、66種、67種、68種、69種、70種、71種、72種、73種、74種、75種、76種、77種、78種、79種、80種、81種、82種、83種、84種、85種、86種、87種、88種、89種、90種、91種、92種、93種、又は94種の代謝物質を挙げることができ、また、上記[Aグループ]~[Dグループ]から選択される1又は2種以上の代謝物質としては、例えば、上記[Aグループ]~[Dグループ]から選択される1種、2種、3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種、10種、11種、12種、13種、14種、15種、16種、17種、18種、19種、20種、21種、22種、23種、24種、25種、26種、27種、又は28種の代謝物質を挙げることができ、少なくとも脂肪酸又はL-アセチルカルニチンを含むものが好ましく、かかる脂肪酸としては、オレイン酸、パルミチン酸、リノール酸、ステアリン酸、ドコサヘキサエン酸、ミリスチン酸、及びアラキドン酸からなる群から選択される1又は2種以上の脂肪酸を好適に例示することができる。また、L-アセチルカルニチンを含む代謝物質としては、具体的には、L-アセチルカルニチンの1種;L-アセチルカルニチンとPC(38:7)との2種の組合せ;L-アセチルカルニチンとPG(40:6)との2種の組合せ;L-アセチルカルニチンと、PC(38:7)と、PG(40:6)との3種の組合せを挙げることができる。 In the present invention, the one or two or more metabolites selected from the above [A group] to [J group] include, for example, one or two selected from the above [A group] to [J group] , 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 species, 20 species, 21 species, 22 species, 23 species, 24 species, 25 species, 26 species, 27 species, 28 species, 29 species, 30 species, 31 species, 32 species, 33 species, 34 species, 35 species, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52 , 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69 species, 70 species, 71 species, 72 species, 73 species, 74 species, 75 species, 76 species, 77 species, 78 species, 79 species, 80 species, 81 species, 82 species, 83 species, 84 species, 85 species, 86 types, 87 types, 88 types, 89 types, 90 types, 91 types, 92 types, 93 types, or 94 types of metabolites can be mentioned, and selected from the above [A group] to [D group] As the one or more metabolites, for example, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 selected from the above [A group] to [D group], 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 , 25, 26, 27 or 28 metabolites, preferably those containing at least fatty acids or L-acetylcarnitine, such fatty acids such as oleic acid, palmitic acid, linoleic acid, stearic acid Acids, docosahexaenoic acid, myristic acid, and arachidonic acid can be preferably exemplified by one or more fatty acids selected from the group consisting of. In addition, as metabolites containing L-acetylcarnitine, specifically, one type of L-acetylcarnitine; two types of combination of L-acetylcarnitine and PC (38:7); L-acetylcarnitine and PG (40:6); three combinations of L-acetylcarnitine, PC (38:7) and PG (40:6).
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the technical scope of the present invention is not limited to these examples.
1.本件代謝物質群は、視神経障害の判定用バイオマーカーとして有用であることの確認1
視神経障害の判定用バイオマーカーを同定するために、ONCモデルマウスの網膜試料を用いて質量分析法を行った。
1. Confirmation that this metabolite group is useful as a biomarker for determining
To identify biomarkers for determining optic neuropathy, mass spectrometry was performed using retinal samples from ONC model mice.
1-1 材料及び方法
[モデル動物]
本実施例のモデル動物として、C57BL/6Jマウス(雄、8~12週齢;日本クレア社製)を用いた。全てのマウスの扱い及び実験は、米国視覚眼科研究学会(ARVO)のStatement Guidelines for the Use of Animals in Ophthalmic and Vision Researchと、東北大学大学院医学系研究科及び動物実験専門委員会のガイドラインに従って行った。
1-1 Materials and methods [model animals]
C57BL/6J mice (male, 8-12 weeks old; manufactured by Clea Japan, Inc.) were used as model animals in this example. All mouse handling and experiments were performed in accordance with the Statement Guidelines for the Use of Animals in Ophthalmic and Vision Research of the American Society for the Study of Ophthalmology (ARVO) and the guidelines of the Tohoku University Graduate School of Medicine and the Animal Care and Use Committee. .
[ONCモデルマウスの作製]
C57BL/6Jマウスに、ケタミン(100mg/kg)とキシラジン(9mg/kg)の混合液を筋肉内投与し、文献「Ryu, M. et al. J Neurosci Res 90, 802-815, doi:10.1002/jnr.22800 (2012).」や文献「Fujita, K. et al. Sci Rep 5, 18141, doi:10.1038/srep18141 (2015).」に記載の方法に従って、視神経挫滅(optic nerve crush;ONC)による軸索損傷を行い、ONCモデルマウスを作製した。要約すると、右眼の視神経を露出させ、眼球の約2mm後部の視神経を鑷子で5秒間挫滅した(ONC群:n=16)。手術後、抗生物質(レボフロキサシン)含有軟膏を塗布し、マウスを加温パット上で維持した。なお、コントロールとして視神経を挫滅しないで処理を行ったC57BL/6マウスを用いた(CT群:n=8)。CT群から単離した網膜と、ONC処理後2日目、4日目、及び7日目(それぞれONC群2日目:n=8、ONC群4日目:n=4、及びONC群7日目:n=4)に、各群から単離した網膜とを、以下の項目[間接蛍光抗体法]、[ウエスタンブロッティング法]、及び[LC-MS用生体試料の調製]に記載の方法に用いた。
[Preparation of ONC model mouse]
A mixture of ketamine (100 mg/kg) and xylazine (9 mg/kg) was administered intramuscularly to C57BL/6J mice, and the literature "Ryu, M. et al. J Neurosci Res 90, 802-815, doi:10.1002/ jnr.22800 (2012)." and the literature "Fujita, K. et al. Sci Rep 5, 18141, doi:10.1038/srep18141 (2015)." Axonal injury was performed to prepare an ONC model mouse. Briefly, the optic nerve of the right eye was exposed and the optic nerve approximately 2 mm posterior to the globe was crushed with forceps for 5 seconds (ONC group: n=16). After surgery, an antibiotic (levofloxacin)-containing ointment was applied and the mice were kept on a heating pad. As a control, C57BL/6 mice treated without crushing the optic nerve were used (CT group: n=8). Isolated retinas from the CT group and 2 days, 4 days, and 7 days after ONC treatment (ONC group day 2: n=8, ONC group day 4: n=4, and
[間接蛍光抗体法]
マウス網膜を、文献「Sato, K. et al, J Neurosci. 2013, 33(44):17458-68.」に記載の方法に従って、4%パラホルムアルデヒド溶液中で固定処理した後、凍結切片を作製し、抗RBPMS抗体を用いた間接蛍光抗体法を行った。要約すると、網膜の凍結切片を、ラビット抗RBPMS抗体(1/200倍希釈して使用、Abcam社製)を含む溶液中で1次抗体反応処理した後、Alexa Fluor 488がコンジュゲートした2次抗体(goat anti-rabbit IgG Alexa Fluor 488、Abcam社製)を含む溶液中で2次抗体反応処理を行った。その後、DAPI(4',6-diamidino-2-phenylindole)を含む封入剤(Vectashield社製)で封入し、間接蛍光抗体法用の試料を作製した。蛍光画像は、蛍光顕微鏡(「Axiovert 200、Carl Zeiss社製」、又は「BZ-9000、Keyence社製」)を用いて取得した。
[Indirect fluorescent antibody method]
Mouse retinas were fixed in 4% paraformaldehyde solution according to the method described in the document "Sato, K. et al, J Neurosci. 2013, 33(44):17458-68.", and then frozen sections were prepared. Then, an indirect immunofluorescence method using an anti-RBPMS antibody was performed. Briefly, retinal cryosections were treated with a primary antibody reaction in a solution containing a rabbit anti-RBPMS antibody (diluted 1/200, Abcam), followed by a secondary antibody conjugated with Alexa Fluor 488. Secondary antibody reaction treatment was performed in a solution containing (goat anti-rabbit IgG Alexa Fluor 488, manufactured by Abcam). After that, it was mounted with a mounting medium containing DAPI (4',6-diamidino-2-phenylindole) (manufactured by Vectashield) to prepare a sample for indirect fluorescent antibody method. Fluorescence images were acquired using a fluorescence microscope (“
[ウエスタンブロッティング法]
マウス網膜を、文献「Sato, K. et al, J Neurosci. 2013, 33(44):17458-68.」に記載の方法に従って、ホモジナイズし、抽出したタンパク質濃度を測定した後、網膜タンパク質をSDS-PAGEにより分離し、PVDFメンブレンに転写した。かかるメンブレンを、1%スキムミルクを含むTw-PBS(0.05%Tween 20を含むPBS[Phosphate buffered saline])溶液中で1時間、室温でブロッキング処理を行った後、ラビット抗RBPMS抗体(1/1000倍希釈して使用、Abcam社製)を含むTw-PBS溶液中で一晩、4℃で1次抗体反応処理を行った。その後、メンブレンをTw-PBS溶液で洗浄し、HRP(Horseradish peroxidase)がコンジュゲートした2次抗体(1/5000倍希釈して使用、HRP-conjugated donkey anti-rabbit IgG[Sigma社製])を含むTw-PBS溶液中で1時間、室温で2次抗体反応処理を行い、Tw-PBS溶液で洗浄した後、発行検出試薬(ECL prime、GE Healthcare社製)を用いて、RBPMSタンパク質由来のシグナルを検出した。また、メンブレンをRestore Western Blot Stripping Buffer(Thermo Scientific社製)で処理することにより1次抗体及び2次抗体を除去した後、内部標準としてマウス抗β-アクチン抗体(1/5000倍希釈して使用、Sigma社製)を用いたウエスタンブロッティング法を同様に行った。
[Western blotting method]
Mouse retinas were homogenized according to the method described in the document “Sato, K. et al, J Neurosci. - separated by PAGE and transferred to PVDF membrane. The membrane was subjected to blocking treatment in Tw-PBS containing 1% skim milk (PBS [Phosphate buffered saline] containing 0.05% Tween 20) for 1 hour at room temperature, followed by rabbit anti-RBPMS antibody (1/ A primary antibody reaction treatment was carried out overnight at 4° C. in a Tw-PBS solution containing 1000-fold dilution (manufactured by Abcam). After that, the membrane was washed with Tw-PBS solution, and HRP (Horseradish peroxidase)-conjugated secondary antibody (used at 1/5000 dilution, HRP-conjugated donkey anti-rabbit IgG [manufactured by Sigma]) was included. Secondary antibody reaction treatment was performed in the Tw-PBS solution for 1 hour at room temperature, and after washing with the Tw-PBS solution, the signal derived from the RBPMS protein was detected using the issued detection reagent (ECL prime, manufactured by GE Healthcare). Detected. In addition, after removing the primary and secondary antibodies by treating the membrane with Restore Western Blot Stripping Buffer (manufactured by Thermo Scientific), mouse anti-β-actin antibody (diluted 1/5000) was used as an internal standard. , Sigma) was similarly performed.
[LC-MS用試薬]
LC-MS用のメタノール、クロロフォルム、及びアセトニトリルは、関東化学社より購入し、LC-MS用のギ酸アンモニウム(1モル/L1)及びギ酸は、和光純薬工業社より購入した。また、LC-MS用の化学標準物質は、全て市販品を用いた。具体的には、化学標準物質ホスファチジルコリン(PC)は、Avanti Polar Lipids社より購入し、スペルミン、カルニチン、及びα-シアノ-4-ヒドロキシケイ皮酸(α-cyano-4-hydroxycinnamic acid;CHCA)を含む化学標準物質は、Sigma-Aldrich社より購入し、9-アミノアクリジン(9-Aminoacridine;9-AA)は、メルク社より購入した。
[Reagents for LC-MS]
Methanol, chloroform, and acetonitrile for LC-MS were purchased from Kanto Chemical Co., Ltd., and ammonium formate (1 mol/L1) and formic acid for LC-MS were purchased from Wako Pure Chemical Industries, Ltd. All commercial products were used as chemical standard substances for LC-MS. Specifically, the chemical standard substance phosphatidylcholine (PC) was purchased from Avanti Polar Lipids, and spermine, carnitine, and α-cyano-4-hydroxycinnamic acid (α-cyano-4-hydroxycinnamic acid (CHCA) were used. The included chemical standards were purchased from Sigma-Aldrich, and 9-Aminoacridine (9-AA) was purchased from Merck.
[LC-MS用生体試料の調製]
マウスの網膜を2.0mLチューブに入れ、凍結保存した。解凍後の網膜に、200μLの0.1%ギ酸含有メタノールを添加し、ビーズ式ホモジナイザー(Precellys)を用いたLysis and Homogenization System(5000×rpm、15秒、2Zrビーズ)(Bertin社製)により、ホモジナイズした。さらに、超音波洗浄機で10分間ホモジナイズした後、16400gで20分、4℃で遠心分離し、上清を回収した後、Sirocco除タンパク96ウェルプレート(Waters社製)を通過させ、その後100μLの0.1%ギ酸含有メタノールで3回洗浄した。各試料30μLを、96ウェルプレートから回収し、15mLチューブ中で混合することにより、品質管理研究(study quality control;SQC)のLC-MS用網膜試料を調製した。かかるSQCを基に、希釈液(0.1%ギ酸含有50%メタノール)を用いて、4種類の希釈品質管理(dilution quality control;dQC)、すなわち、2倍希釈(d2QC)、4倍希釈QC(d4QC)、8倍希釈QC(d8QC)、及び16倍希釈QC(d16QC)を調製した。
[Preparation of biological sample for LC-MS]
Mouse retinas were placed in 2.0 mL tubes and cryopreserved. 200 μL of methanol containing 0.1% formic acid was added to the thawed retina, and the Lysis and Homogenization System (5000×rpm, 15 seconds, 2Zr beads) (manufactured by Bertin) using a bead homogenizer (Precellys) was used. homogenized. Furthermore, after homogenizing with an ultrasonic cleaner for 10 minutes, centrifugation was performed at 16,400 g for 20 minutes at 4°C. Washed three times with methanol containing 0.1% formic acid. Retinal samples for study quality control (SQC) LC-MS were prepared by withdrawing 30 μL of each sample from the 96-well plate and mixing in a 15 mL tube. Based on such SQC, using a diluent (50% methanol containing 0.1% formic acid), four types of dilution quality control (dQC), that is, 2-fold dilution (d2QC), 4-fold dilution QC (d4QC), 8-fold diluted QC (d8QC), and 16-fold diluted QC (d16QC) were prepared.
[LC-MSを用いた質量分析法]
2種類のLC-MS、すなわち、逆相(C18)カラムを装備した超高速液体クロマトグラフ-四重極飛行時間型質量分析計(ultra high performance liquid chromatograph-quadrupole time of flight mass spectrometry(UHPLC-QTOF/MS)と、順相(hydrophilic interaction chromatography;HILIC)カラムを装備した液体クロマトグラフ-電場型フーリエ変換質量分析計(liquid chromatograph-Fourier transform type mass spectrometry;LC-FT/MS)とを用いた質量分析法を、文献「Saigusa, D. et al. PLoS One 11, e0160555, doi:10.1371/journal.pone.0160555 (2016).」に記載の方法に従って行った。なお、C18カラムを装備したUHPLC-QTOF/MSを用いた質量分析法には、上記SQCを使用し、HILICカラムを装備したLC-FT/MSを用いた質量分析法には、上記4種類のdQCを使用した。
[Mass spectrometry using LC-MS]
Two types of LC-MS: ultra high performance liquid chromatograph-quadrupole time of flight mass spectrometry (UHPLC-QTOF) equipped with a reversed-phase (C18) column; /MS) and a liquid chromatograph-Fourier transform type mass spectrometry (LC-FT/MS) equipped with a normal phase (hydrophilic interaction chromatography; HILIC) column. The analytical method was carried out according to the method described in the document "Saigusa, D. et al. PLoS One 11, e0160555, doi: 10.1371/journal.pone.0160555 (2016)."In addition, UHPLC- equipped with a C18 column. The above SQC was used for mass spectrometry using QTOF/MS, and the four types of dQC above were used for mass spectrometry using LC-FT/MS equipped with a HILIC column.
[データ処理]
上記2種類のLC-MSを用いて、それぞれ陽イオンモード及び陰イオンモードの両方で得られた全てのデータは、ピークピッキング、アライメント、及び正規化(normalization)のために、Progenesis QIソフトウェア(Nonlinear Dynamics社製)で処理し、保持時間(retention times;RT)(溶出時間ともいう)及び質量電荷比(m/z)対にピーク強度を産出した(文献「Saigusa, D. et al. PLoS One 11, e0160555, doi:10.1371/journal.pone.0160555 (2016).」参照)。
[Data processing]
All data obtained in both positive and negative ion modes, respectively, using the two LC-MS methods described above were processed using Progenesis QI software (Nonlinear Analysis) for peak picking, alignment, and normalization. Dynamics) to yield peak intensities versus retention times (RT) (also called elution time) and mass-to-charge ratio (m/z) (reference “Saigusa, D. et al. PLoS One 11, e0160555, doi:10.1371/journal.pone.0160555 (2016).”).
[階層的クラスタリング解析]
CT群及び3種類のONC群(ONC群2日目、ONC群4日目、及びONC群7日目)について、各代謝物質のZスコアのリスト用にヒートマップを作成した。Zスコアは、Rプログラム(バージョン3.2.0)のgplotsパッケージを使用し、各群において、変動係数(CV)が30%より低いときに、Kruskal-Wallis test(p<0.004)により選択した。代謝産物の系統樹は、完全連結クラスタリング法と、amapパッケージでの相関距離測定により作成した(図1B参照)。色のついたスケールバー(図1A参照)は、青(左側)から、白(中央)、赤(右側)へと変化し、それぞれ、低度、中程度、高度の強度の代謝物質を示す。
[Hierarchical clustering analysis]
A heat map was generated for the list of Z-scores for each metabolite for the CT group and the three ONC groups (
[統計学的解析]
同定された代謝物質の強度は、多変数分析のために、SIMCA 13.0ソフトウェア (Umetrcxs社製)にインポートし、それらの相対量を、主成分分析(principal component analysis;PCA)及び直交部分最小二乗判別分析(orthogonal partial least square-discriminant analysis;OPLS-DA)で評価した。P値は、Student’s t-test、Welch’s t-test、Wilcoxon rank sum test、Tukey-Kramer test、又はSteel-Dwass testで計算した。
[Statistical analysis]
The intensities of the identified metabolites were imported into SIMCA 13.0 software (Umetrcxs) for multivariate analysis and their relative amounts were analyzed by principal component analysis (PCA) and orthogonal partial least squares discrimination. It was evaluated by analysis (orthogonal partial least square-discriminant analysis; OPLS-DA). P values were calculated by Student's t-test, Welch's t-test, Wilcoxon rank sum test, Tukey-Kramer test, or Steel-Dwass test.
[IMS用生体試料の調製]
ONC処理後2日目に、マウスの網膜組織の8μm切片を、クリオスタット(CM3050S;Leica Microsystems社製)を用いて作製した後、インジウムスズ酸化物スライドグラス(松浪硝子工業社製)上に置き、シリカゲルを含む50mLプラスチックチューブに入れ、マトリックスを塗布した。その後、660mgのCHCA又は9-AAを、自動前処理装置iMLayer(島津製作所社製)を用いて、1.4μmの厚さとなるようにスライドグラス上に付着さた後、ろ紙を備えたボックスに入れ、350μLの水/メタノール=95/5(v/v)に浸透させた。その後、網膜試料を含むスライドグラスを、CHCAを付着させたものについては85℃で3分間、9-AAを付着させたものについては40℃で3分間インキュベートし、デシケーターで30分乾燥することにより、IMS用網膜試料を調製した。
[Preparation of biological sample for IMS]
Two days after ONC treatment, 8 μm sections of mouse retina tissue were prepared using a cryostat (CM3050S; manufactured by Leica Microsystems) and then placed on an indium tin oxide slide glass (manufactured by Matsunami Glass Industry Co., Ltd.). , into a 50 mL plastic tube containing silica gel and coated with matrix. After that, 660 mg of CHCA or 9-AA was attached on a slide glass to a thickness of 1.4 μm using an automatic pretreatment device iMLayer (manufactured by Shimadzu Corporation), and then placed in a box equipped with filter paper. and permeated with 350 μL of water/methanol=95/5 (v/v). Thereafter, the slide glass containing the retinal sample was incubated at 85°C for 3 minutes with CHCA and at 40°C for 3 minutes with 9-AA, followed by drying in a desiccator for 30 minutes. , prepared retinal samples for IMS.
[IMSを用いた質量分析法]
乾燥処理後のIMS用網膜試料を、直ぐにMALDI-IMS(島津製作所社製)を用い、陽イオンモード及び陰イオンモードで質量分析法を行った。得られたデータを、imaging MS solutionソフトウェア(島津製作所社製)を用いて画像処理した。なお、レーザー照射に暴露された網膜試料の部位は、網膜試料をHE染色後、光学顕微鏡による観察で特定した。
[Mass spectrometry using IMS]
Mass spectrometry was performed on the dried IMS retinal sample immediately using MALDI-IMS (manufactured by Shimadzu Corporation) in positive ion mode and negative ion mode. The obtained data were subjected to image processing using imaging MS solution software (manufactured by Shimadzu Corporation). The site of the retinal sample exposed to laser irradiation was identified by observation with an optical microscope after the retinal sample was HE-stained.
1-2 結果
[抗RBPMS抗体を用いた間接蛍光抗体法及びウエスタンブロッティング法]
ONCモデルマウスにおいて、視神経障害が生じていることを確認するために、CT群、及び3種類のONC群(ONC群2日目、ONC群4日目、及びONC群7日目)について、網膜神経節細胞マーカーの1つであるRBPMSを発現する網膜細胞(RBPMS陽性網膜細胞)数(図1B参照)と、網膜試料中のRBPMS発現量(図1A及びC参照)を解析した。その結果、ONC群2日目においては、CT群とほぼ同レベルのRBPMSが検出されたのに対して、ONC群4日目においては、CT群よりもRBPMSの発現レベルが低下し、ONC群7日目においては、さらにその低下レベルが増加することが示された(図1参照)。
この結果は、ONC群2日目は、発症後極初期を示し、それ以降は時間の経過とともに、視神経障害が重症化していることを示している。
1-2 Results [Indirect fluorescent antibody method and Western blotting method using anti-RBPMS antibody]
In order to confirm the occurrence of optic neuropathy in ONC model mice, the CT group and three types of ONC groups (ONC group, 2nd day, ONC group, 4th day, and ONC group, 7th day) were examined for retinas. The number of retinal cells expressing RBPMS, one of the ganglion cell markers (RBPMS-positive retinal cells) (see FIG. 1B) and the amount of RBPMS expression in the retinal samples (see FIGS. 1A and 1C) were analyzed. As a result, on
This result indicates that the 2nd day of the ONC group was in the very early stage after the onset, and thereafter, the optic nerve disorder became more severe with the passage of time.
[LC-MSを用いた質量分析法]
次に、CT群と、上記3種類のONC群との間で、網膜中の濃度が変動する代謝物質を、2種類のLC-MS(UHPLC-QTOF/MS及びLC-FT/MS)を用いた質量分析法により解析したところ、28種類の本件代謝物質群が同定された(表1参照)。これら代謝物質について、階層的クラスタリング解析を行ったところ、4種類のグループ(A~Dグループ)に分類された(表1及び図2B参照)。
[Mass spectrometry using LC-MS]
Next, between the CT group and the above three ONC groups, metabolites with varying concentrations in the retina were analyzed using two types of LC-MS (UHPLC-QTOF/MS and LC-FT/MS). As a result of analysis by mass spectrometry, 28 types of this metabolite group were identified (see Table 1). Hierarchical clustering analysis was performed on these metabolites, and they were classified into four groups (groups A to D) (see Table 1 and FIG. 2B).
網膜中のグループA及びBの代謝物質濃度は、CT群よりもONC群の方が高く、特に、グループAの代謝物質の場合、ONC処理後4日目にかけて高くなり(図2B、3、及び4参照)、グループBの代謝物質の場合、ONC処理後2日間高くなることが示された(図2B、5、及び6参照)。一方、網膜中のグループC及びDの代謝物質濃度は、CT群よりもONC群の方が低く、特に、グループCの代謝物質の場合、ONC処理後7日間低くなり(図2B、7、及び8参照)、グループDの代謝物質の場合、ONC処理後2日目では低くなるものの、その後7日目にかけて高くなることが示された(図2B、9、及び10参照)。
これらの結果は、RGC軸索の損傷に起因する視神経障害の発症リスク(ONC処理後2日目)は、網膜中のグループA及びBの代謝物質濃度が正常レベル(CT群)と比べ高くなると、高くなり、網膜中のグループC及びDの代謝物質濃度が正常レベルと比べ低くなると、高くなることを示している。また、RGC軸索の損傷に起因する視神経障害の重症度は、網膜中のグループA及びDの代謝物質濃度がより高くなるにしたがって高くなり、網膜中のグループB及びCの代謝物質濃度が低下するにしたがって高くなることを示している。
Group A and B metabolite concentrations in the retina were higher in the ONC group than in the CT group, and particularly for group A metabolites, increased over day 4 after ONC treatment (Figs. 2B, 3, and 4). 4), and group B metabolites were shown to be elevated 2 days after ONC treatment (see FIGS. 2B, 5, and 6). On the other hand, group C and D metabolite concentrations in the retina were lower in the ONC group than in the CT group, especially for
These results indicate that the risk of developing optic neuropathy due to damage to RGC axons (2 days after ONC treatment) increases when metabolite concentrations in groups A and B in the retina are higher than normal levels (CT group). , indicating that group C and D metabolite concentrations in the retina are lower than normal levels and higher. In addition, the severity of optic neuropathy due to damage to RGC axons increased with higher concentrations of group A and D metabolites in the retina and decreased concentrations of group B and C metabolites in the retina. It shows that it increases with time.
[IMS解析]
次に、IMSを用いた質量分析法により、網膜切片中の本件代謝物質群の分布を解析した。本件代謝物質群のうち、グループAの代謝物質(L-アセチルカルチニン)、及びグループBの代謝物質(PC[38:7]及びPG[40:6])を代表例として解析したところ、いずれの代謝物質についても、CT群よりもONC群の方が多く分布することが示された(図11参照)。これらの結果は、LC-MSを用いた質量分析法により得られた結果を支持している。
[IMS analysis]
Next, the distribution of this metabolite group in the retinal section was analyzed by mass spectrometry using IMS. Of the metabolite groups, analysis was performed on group A metabolites (L-acetylcarnitine) and group B metabolites (PC[38:7] and PG[40:6]) as representative examples. Metabolites were also shown to be more distributed in the ONC group than in the CT group (see FIG. 11). These results support the results obtained by mass spectrometry using LC-MS.
2.本件代謝物質群は、視神経障害の判定用バイオマーカーとして有用であることの確認2
本件代謝物質群は、視神経障害の判定用バイオマーカーとして有用であることが、ONCモデルマウスを用いた解析により示されたので、次に、緑内障患者の前房水試料を用いた質量分析法による解析を行った。具体的には、緑内障患者34名(緑内障群;表2参照)、及び健常者37名(健常群;表2参照)のそれぞれについて、前房水を採取し、メタノール溶液(ぎ酸を0.1%含む)で3倍に希釈した後、遠心分離によりタンパク質を除去後、超純水(ぎ酸を0.1%含む)により2倍希釈することでLC-MS用前房水試料を調製し、C18カラムを装備したUHPLC-QTOF/MSを用いた質量分析法、又はHILICカラムを装備したLC-FT/MSを用いた質量分析法(文献「Saigusa, D. et al. PLoS One 11, e0160555, doi:10.1371/journal.pone.0160555 (2016).」参照)により、本件代謝物質群(L-アセチルカルチニン)の濃度を測定した。また、データ処理は、実施例1の[データ処理]の項目に記載の方法に従って行った。
2. Confirmation that this metabolite group is useful as a biomarker for determining
Analysis using ONC model mice showed that the present metabolite group is useful as a biomarker for determining optic neuropathy. I did the analysis. Specifically, anterior aqueous humor was collected from each of 34 glaucoma patients (glaucoma group; see Table 2) and 37 healthy subjects (healthy group; see Table 2). 1%), remove proteins by centrifugation, and dilute twice with ultrapure water (containing 0.1% formic acid) to prepare an aqueous humor sample for LC-MS. Then, mass spectrometry using UHPLC-QTOF / MS equipped with C18 column, or mass spectrometry using LC-FT / MS equipped with HILIC column (Document "Saigusa, D. et al. PLoS One 11, e0160555, doi:10.1371/journal.pone.0160555 (2016).”), the concentration of the metabolite group (L-acetylcarnitine) was measured. Data processing was performed according to the method described in the item [Data processing] in Example 1.
その結果、緑内障群における、前房水試料中のL-アセチルカルチニンの濃度は、4101±1301(平均値±標準偏差)であり、健常群における値(3102±710)と比べ、1.3倍増加し、有意差(P=0.0001352)が認められた(図12参照)。この結果は、視神経障害の発症リスクや視神経障害の重症度の判定用バイオマーカーとして有用である、[Aグループ]~[Dグループ]の本件代謝物質群は、視神経障害(例えば緑内障)の発症の有無の判定用バイオマーカーとしても有用であることを示している。 As a result, the concentration of L-acetylcarnitine in the anterior aqueous humor sample in the glaucoma group was 4101±1301 (mean value±standard deviation), which was 1.3 times higher than the value in the healthy group (3102±710). A significant difference (P=0.0001352) was observed (see FIG. 12). This result is useful as a biomarker for determining the risk of developing optic neuropathy and the severity of optic neuropathy. It has been shown to be useful as a biomarker for determining the presence or absence.
3.本件代謝物質群は、視神経障害の判定用バイオマーカーとして有用であることの確認3
次に、実施例2の緑内障群及び健常者群の間で、L-アセチルカルチニン以外にも濃度変動する代謝物質について解析を行った。具体的には、正常眼圧緑内障(NTG)群及び原発開放隅角緑内障(POAG)群からなる緑内障群(表3参照)と、健常者群のそれぞれから、前房水試料と、血漿試料及び尿試料とを定法に従って採取し、C18カラムを装備したUHPLC-QTOF/MSを用いた質量分析法、又はHILICカラムを装備したLC-FT/MSを用いた質量分析法(文献「Saigusa, D. et al. PLoS One 11, e0160555, doi:10.1371/journal.pone.0160555 (2016).」参照)を行い、実施例1の[データ処理]の項目に記載の方法に従ってデータ処理を行い、代謝物質の濃度を測定した。
3. Confirmation that this metabolite group is useful as a biomarker for determining
Next, metabolites other than L-acetylcarnitine whose concentrations fluctuate between the glaucoma group and the healthy subject group of Example 2 were analyzed. Specifically, from each of the glaucoma group (see Table 3) consisting of a normal tension glaucoma (NTG) group and a primary open angle glaucoma (POAG) group, and a healthy subject group, an anterior aqueous humor sample, a plasma sample, and A urine sample was collected according to a standard method and subjected to mass spectrometry using UHPLC-QTOF/MS equipped with a C18 column, or mass spectrometry using LC-FT/MS equipped with a HILIC column (reference "Saigusa, D. et al. PLoS One 11, e0160555, doi:10.1371/journal.pone.0160555 (2016).”), and data processing was performed according to the method described in [Data processing] in Example 1, and metabolites was measured.
その結果、前房水試料中において、16種類の本件代謝物質群(3-スルホ酢酸、ジメチルスルホン、リボン酸、アラビノン酸、キシロン酸、L-ヒドロキシグルタル酸、ヒドロキシクエン酸、グルカル酸、ガラクタル酸、オクテノイルカルニチン、ベタイン、L-アセチルカルニチン、メチルマロニルカルニチン、L-カルニチン、N,N-ジエチルエタノールアミン、及びL-シスチン)は、健常群と比べ、緑内障群(すなわち、NTG群及び/又はPOAG群)の方が増加することが示された(表4及び図13~25参照)。 As a result, 16 metabolite groups (3-sulfoacetic acid, dimethylsulfone, ribonic acid, arabinonic acid, xylonic acid, L-hydroxyglutaric acid, hydroxycitric acid, glucaric acid, galactaric acid) were detected in the anterior aqueous humor sample. , octenoylcarnitine, betaine, L-acetylcarnitine, methylmalonylcarnitine, L-carnitine, N,N-diethylethanolamine, and L-cystine) in the glaucoma group (i.e., the NTG group and/or POAG group) was shown to increase (see Table 4 and Figures 13-25).
また、前房水試料中において、8種類の本件代謝物質群(ジクロロメタン、グルタチオン、L-チロシン、L-フェニルアラニン、3-メルカプト乳酸、ウリジン、タウリン、及びアミノ酪酸)は、健常群と比べ、緑内障群(すなわち、NTG群及び/又はPOAG群)の方が減少することが示された(表5及び図26~33参照)。 In addition, in the anterior aqueous humor sample, the 8 metabolite groups (dichloromethane, glutathione, L-tyrosine, L-phenylalanine, 3-mercaptolactic acid, uridine, taurine, and aminobutyric acid) were found to be associated with glaucoma compared with the healthy group. Groups (ie, NTG and/or POAG groups) were shown to decrease (see Table 5 and Figures 26-33).
また、血漿試料中において、14種類の本件代謝物質群(ピログルタミン、LPC(18:2)sn-1、LPE(18:2)、LPC(18:2)sn-2、アンドロステロン硫酸、テストステロン硫酸、フェノール硫酸、乳酸、D-グルコース、ヒドロペルオキシリノール酸、PC(34:2)、チオモルホリン-3-カルボン酸、LPC(18:2)、及びL-カルニチン)は、健常群と比べ、緑内障群(すなわち、NTG群及び/又はPOAG群)の方が増加することが示された(表6及び図34~47参照)。 In plasma samples, 14 metabolite groups (pyroglutamine, LPC (18:2) sn-1, LPE (18:2), LPC (18:2) sn-2, androsterone sulfate, testosterone Sulfuric acid, phenolsulfuric acid, lactic acid, D-glucose, hydroperoxylinoleic acid, PC (34:2), thiomorpholine-3-carboxylic acid, LPC (18:2), and L-carnitine) compared to the healthy group, A greater increase was shown in the glaucoma group (ie, the NTG group and/or the POAG group) (see Table 6 and Figures 34-47).
また、血漿試料中において、29種類の本件代謝物質群(LPC(18:0)、パルミチン酸メチル、ミリスチン酸イソプロピル、LPE(22:6)、LPC(17:0)sn-1、LPC(14:0)、LPC(17:0)sn-2、LPC(15:0)、オレイン酸、p-クレゾール硫酸、パルミチン酸、リノール酸、ステアリン酸、インドキシル硫酸、ヒドロキシ酪酸、ドコサヘキサエン酸、ミリスチン酸、ヒドロキシ安息香酸、N-フェニルアセチルグルタミン、アラキドン酸、アコニット酸、ピリドキサール、LPC(16:0)、PC(36:2)、PC(38:4)、PC(40:6)、プロリンベタイン、及びセラミド(d18:1/16:0))は、健常群と比べ、緑内障群(すなわち、NTG群及び/又はPOAG群)の方が減少することが示された(表7及び図48~74参照)。 In addition, in plasma samples, 29 metabolite groups (LPC (18:0), methyl palmitate, isopropyl myristate, LPE (22:6), LPC (17:0) sn-1, LPC (14 : 0), LPC (17:0) sn-2, LPC (15:0), oleic acid, p-cresol sulfate, palmitic acid, linoleic acid, stearic acid, indoxyl sulfate, hydroxybutyric acid, docosahexaenoic acid, myristic acid , hydroxybenzoic acid, N-phenylacetylglutamine, arachidonic acid, aconitic acid, pyridoxal, LPC(16:0), PC(36:2), PC(38:4), PC(40:6), proline betaine, and ceramide (d18:1/16:0)) were shown to decrease in the glaucoma group (that is, the NTG group and/or the POAG group) compared to the healthy group (Table 7 and Figures 48-74 reference).
また、尿試料中において、8種類の本件代謝物質群(メチルアデノシン、スクシニルアデノシン、ドデカノイルカルニチン、O-(7-カルボキシヘプタノイル)カルニチン、O-(8-カルボキシオクタノイル)カルニチン)、O-(11-カルボキシウンデカノイル)カルニチン、マレイン酸、及びフマル酸)は、健常群と比べ、緑内障群(すなわち、NTG群及び/又はPOAG群)の方が増加することが示された(表8及び図75~81参照)。 In addition, in urine samples, eight metabolite groups (methyladenosine, succinyladenosine, dodecanoylcarnitine, O-(7-carboxyheptanoyl)carnitine, O-(8-carboxyoctanoyl)carnitine), O- (11-carboxyundecanoyl)carnitine, maleic acid, and fumaric acid) were shown to be increased in the glaucoma group (i.e., the NTG group and/or the POAG group) compared to the healthy group (Table 8). and Figures 75-81).
また、尿試料中において、1種類の本件代謝物質群(クエン酸)は、健常群と比べ、緑内障群(すなわち、NTG群及び/又はPOAG群)の方が減少することが示された(表9及び図82参照)。 In addition, in urine samples, one type of this metabolite group (citric acid) was shown to decrease in the glaucoma group (that is, the NTG group and / or the POAG group) compared to the healthy group (Table 9 and FIG. 82).
以上の結果は、[Eグループ]~[Jグループ]の本件代謝物質群は、視神経障害(例えば、NTG、POAG等の緑内障)の発症の有無の判定用バイオマーカーとして有用であることを示している。 The above results indicate that the metabolite groups of [Group E] to [Group J] are useful as biomarkers for determining the presence or absence of onset of optic neuropathy (e.g., glaucoma such as NTG and POAG). there is
本発明の判定方法又は判定用バイオマーカーによると、視神経障害発症リスク及び発症の有無や、視神経障害の重症度を精度よく判定することができるため、視神経障害が発症する前や発症後初期段階で適切な治療を受けることができ、視神経障害による失明者数を減少できることが期待される。また、本発明のスクリーニング方法は、視神経障害の予防(保護)又は治療剤(薬)の開発に資するものである。 According to the determination method or biomarker for determination of the present invention, the risk of onset of optic neuropathy, the presence or absence of onset, and the severity of optic neuropathy can be determined with high accuracy. It is expected that appropriate treatment will be available and the number of blind people due to optic nerve damage will be reduced. In addition, the screening method of the present invention contributes to the development of prophylactic (protective) or therapeutic agents (drugs) for optic neuropathy.
Claims (6)
(a-1)被験者から採取された生体試料中の脂肪酸の濃度を測定する工程であって、前記脂肪酸が、オレイン酸、ステアリン酸、及びミリスチン酸からなる群から選択される1又は2種以上の脂肪酸である、工程(a-1);
(b-1)工程(a-1)で測定した脂肪酸の濃度を、緑内障を発症しない対照者における前記脂肪酸の濃度と比較する工程であって、工程(a-1)で測定した脂肪酸の濃度が、前記対照者における脂肪酸の濃度よりも低いとき、前記被験者は、緑内障を発症している可能性が高いことを示す、工程(b-1); A method for assisting diagnosis of the presence or absence of glaucoma, comprising the following steps (a-1) and (b-1) .
(a-1) A step of measuring the concentration of a fatty acid in a biological sample collected from a subject , wherein the fatty acid is one or more selected from the group consisting of oleic acid, stearic acid, and myristic acid. is a fatty acid of step (a-1);
(b-1) A step of comparing the fatty acid concentration measured in step (a-1) with the fatty acid concentration in a control subject who does not develop glaucoma , wherein the fatty acid concentration measured in step (a-1) step (b-1) , when the concentration is lower than the concentration of fatty acid in the control subject , indicating that the subject is likely to have developed glaucoma ;
緑内障を発症している者から採取された生体試料中の前記脂肪酸の濃度が、緑内障を発症しない対照者における前記脂肪酸の濃度と比べ、低い、
前記判定用バイオマーカー。 A biomarker for determining the presence or absence of onset of glaucoma , comprising a fatty acid, wherein the fatty acid is one or more fatty acids selected from the group consisting of oleic acid, stearic acid, and myristic acid. and
the concentration of said fatty acid in a biological sample taken from a person suffering from glaucoma is lower than the concentration of said fatty acid in a control person who does not develop glaucoma ;
The biomarker for determination .
(A)被検物質を投与した緑内障非ヒト動物から採取された生体試料中の脂肪酸の濃度を測定する工程であって、前記脂肪酸が、オレイン酸、ステアリン酸、及びミリスチン酸からなる群から選択される1又は2種以上の脂肪酸である、工程(A);
(B)工程(A)で測定した脂肪酸の濃度を、前記被検物質を投与しない緑内障非ヒト動物における前記脂肪酸の濃度と比較する工程;
(C)工程(A)で測定した脂肪酸の濃度が、前記被検物質を投与しない緑内障非ヒト動物における脂肪酸の濃度よりも高いとき、前記被検物質は、緑内障の治療に有効であると評価する工程; A screening method for a therapeutic agent for glaucoma , comprising the following steps (A) to (C).
(A) A step of measuring the concentration of a fatty acid in a biological sample collected from a glaucomatous non-human animal to which a test substance is administered , wherein the fatty acid is selected from the group consisting of oleic acid, stearic acid, and myristic acid. step (A), wherein one or more fatty acids are
(B) comparing the concentration of the fatty acid measured in step (A) with the concentration of the fatty acid in a glaucomatous non-human animal to which the test substance is not administered;
(C) When the fatty acid concentration measured in step (A) is higher than the fatty acid concentration in non-human animals with glaucoma to which the test substance is not administered, the test substance is considered to be effective in treating glaucoma . evaluating;
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