KR20170072650A - Diagnostic test kit for diagnosing diabetus mellitus and a method for diagnosing diabetus mellitus using serum metabollites - Google Patents

Diagnostic test kit for diagnosing diabetus mellitus and a method for diagnosing diabetus mellitus using serum metabollites Download PDF

Info

Publication number
KR20170072650A
KR20170072650A KR1020150181083A KR20150181083A KR20170072650A KR 20170072650 A KR20170072650 A KR 20170072650A KR 1020150181083 A KR1020150181083 A KR 1020150181083A KR 20150181083 A KR20150181083 A KR 20150181083A KR 20170072650 A KR20170072650 A KR 20170072650A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
diabetes
diabetic
group
sample
concentration
Prior art date
Application number
KR1020150181083A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101764323B1 (en
Inventor
이헌식
김연정
김정민
김봉조
Original Assignee
대한민국(관리부서 질병관리본부장)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대한민국(관리부서 질병관리본부장) filed Critical 대한민국(관리부서 질병관리본부장)
Priority to KR1020150181083A priority Critical patent/KR101764323B1/en
Publication of KR20170072650A publication Critical patent/KR20170072650A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101764323B1 publication Critical patent/KR101764323B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/62Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/66Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving blood sugars, e.g. galactose
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/88Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86
    • G01N2030/8809Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86 analysis specially adapted for the sample
    • G01N2030/8813Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86 analysis specially adapted for the sample biological materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/88Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86
    • G01N2030/8809Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86 analysis specially adapted for the sample
    • G01N2030/8813Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86 analysis specially adapted for the sample biological materials
    • G01N2030/8818Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86 analysis specially adapted for the sample biological materials involving amino acids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/04Endocrine or metabolic disorders
    • G01N2800/042Disorders of carbohydrate metabolism, e.g. diabetes, glucose metabolism

Abstract

본 발명의 일 양상은 C16, PC ae C36:0, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체에 대한 정량장치를 포함하는 당뇨병 진단 키트를 제공한다. 본 발명의 다른 일 양상은 C16, PC ae C36:0, glycine, lysoPC a C18:2, 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체에 대한 정량장치를 포함하는 한국인의 당뇨병 진단 키트를 제공한다. 본 발명의 또 다른 일 양상은 상기 혈청 대사체를 이용하여 당뇨병 진단 또는 한국인의 당뇨병 진단에 필요한 정보를 제공한다. One aspect of the present invention provides a diabetes diagnostic kit comprising a quantification device for a serum metabolite selected from the group consisting of C16, PCae C36: 0, and combinations thereof. Another aspect of the present invention is a Korean diabetic diagnostic kit comprising a quantification device for a serum metabolite selected from the group consisting of C16, PCae C36: 0, glycine, lysoPCa C18: 2, to provide. Another aspect of the present invention provides information necessary for diagnosis of diabetes or diagnosis of diabetes in Koreans using the above-mentioned serum metabolite.

Figure P1020150181083
Figure P1020150181083

Description

혈청 대사체를 이용한 제2형 당뇨병 진단 키트 및 진단 방법{Diagnostic test kit for diagnosing diabetus mellitus and a method for diagnosing diabetus mellitus using serum metabollites}[0001] The present invention relates to a diagnostic kit for diagnosing type 2 diabetes mellitus using serum metabolites and a diagnostic method for diagnosing diabetes mellitus using serum metabolites,

본 발명은 혈청 대사체를 이용한 제2형 당뇨병 진단 키트 및 진단 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 제2형 당뇨병 환자의 혈청에서 특이적으로 증감하는 제2형 당뇨병 연관 혈청 대사체 마커를 발굴하고, 그 혈청 대사체 마커를 이용한 제2형 당뇨병 진단 키트 및 진단 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a diagnostic kit for type 2 diabetes using a serum metabolite and a diagnostic method thereof, and more particularly, to a method for identifying a type 2 diabetes-related serum metabolism marker which specifically increases or decreases in the serum of a type 2 diabetic patient , A type 2 diabetes diagnostic kit using the serum metabolism marker, and a diagnostic method.

당뇨병은 제1형 당뇨병(소아 당뇨병) 및 제2형 당뇨병으로 구분되며, 제1형 당뇨병은 인슐린 부족으로 생기는데 반해, 제2형 당뇨병은 인슐린의 분비 조절은 원활하나 인슐린이 제기능을 하지 못하여 혈당 조절이 실패된 상태로서, 운동부족, 비만 또는 스트레스 등에 의한 후천적 요인에 의해 발생된다. Diabetes mellitus is divided into type 1 diabetes (type 2 diabetes) and type 2 diabetes. While type 1 diabetes is caused by insulin deficiency, type 2 diabetes can regulate insulin secretion, It is a state of control failure and is caused by acquired factors such as lack of exercise, obesity or stress.

2008년 질병관리본부의 통계에 따르면, 30세 이상 한국인의 당뇨병의 유병률은 9.1%에 달하며 40세가 넘으면 유병률이 급격히 증가하여 50 대에는 20%에 달하는 것으로 나타났다. 우리나라의 경우 제2형 당뇨병 환자가 약 90-95%를 차지하고 있으며, 생활수준의 증가와 함께 당뇨병이 빠르게 증가하고 있으며, 그로 인한 사망률 또한 빠르게 증가하여 OCED 국가중 한국인의 당뇨병으로 인한 사망률이 1위라고 한다.According to the statistics of the Korea Centers for Disease Control and Prevention 2008, the prevalence of diabetes in Koreans aged 30 and over is 9.1%, and the prevalence rate increases sharply when the age of 40 is over 20% in their 50s. In Korea, type 2 diabetes accounts for about 90-95% of the cases. Diabetes mellitus is rapidly increasing with the increase in living standards, and the mortality rate is rapidly increasing. As a result, .

당뇨병은 망막증, 신부전, 말초신경합병증 등 매우 심각한 합병증을 초래할 수 있으므로, 조기에 정확히 진단하고 관리하는 것이 필수적이다. Diabetes can lead to very serious complications such as retinopathy, renal failure, and peripheral neuropathy, so it is essential to accurately diagnose and manage it early.

미국당뇨협회의 당뇨 판단 기준에 따르면, 당화혈색소(HbAlc), FPG(Fast plasma gluclose value after fasting for at least 8 h), 2h-PG (75 g 경구 당부하 검사 (OGTT) 2 시간 후 혈장 글루코오스 수치)를 기준으로 당뇨병을 판단하지만, 최근 보다 정확한 진단을 위한 방법의 일환으로 당뇨병에 관한 마커 역할을 할 수 있는 혈청 대사체에 대한 연구가 진행되고 있다. 당뇨병에 관한 마커 역할을 할 수 있는 혈청 대사체는 당뇨병의 보다 정확한 진단에 이용되거나, 혹은 당뇨병 치료제 개발의 타겟으로서 역할을 수행할 가능성도 있다. According to the American Diabetes Association's criteria for diabetes, glycemic index (HbAlc), FPG (fast plasma glucoside value after fasting for at least 8 h), 2h-PG (75 g oral glucose tolerance test (OGTT) ). However, as a method for more accurate diagnosis in recent years, studies on the serum metabolite that can serve as a marker for diabetes are underway. Serum metabolites, which can serve as markers for diabetes, may be used for more accurate diagnosis of diabetes or as a target for the development of diabetes therapies.

최근 혈청 대사체 연구는 인간 혈청 대사체들이 인슐린 저항성, 제2형 당뇨병 및 전당뇨로 발생한 혈당부하와 관련이 있음을 보여주고 있다(비특허문헌 1 내지 4).Recent serum metabolite studies have shown that human serum metabolites are associated with insulin resistance, type 2 diabetes, and blood sugar load resulting from pre-diabetes (Non-Patent Documents 1 to 4).

1. Zhang, X. et al., J.9 Proteome. Res., 8(11),5188-95(2009)1. Zhang, X. et al., J.9 Proteome. Res., 8 (11), 5188-95 (2009) 2. Huffman, K.M. et al., Diabetes Care., 32(9),1678-83(2009)2. Huffman, K.M. et al., Diabetes Care., 32 (9), 1678-83 (2009) 3. Bain, J.R. Diabetes., 58(11),16 2429-43(2009)3. Bain, J. R. Diabetes., 58 (11), 16 2429-43 (2009) 4. Zhao, X. et al., J. Physiol. Endocrinol. Metab., 296(2), E384-93(2009)4. Zhao, X. et al., J. Physiol. Endocrinol. Metab., 296 (2), E384-93 (2009)

본 발명의 목적은 제2형 당뇨병과 연관된 혈청 대사체 마커를 발굴하고, 그 혈청 대사체 마커를 이용한 당뇨병 진단 키트를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to find a serum metabolism marker associated with type 2 diabetes and to provide a diabetes diagnostic kit using the serum metabolism marker.

본 발명의 다른 목적은 한국인에 특이적인 제2형 당뇨병과 연관된 혈청 대사체 마커를 발굴하고, 그 혈청 대사체 마커를 이용한 당뇨병 진단 키트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to identify a serum metabolism marker associated with type 2 diabetes mellitus, which is specific to Korean, and to provide a diabetes diagnostic kit using the serum metabolism marker.

본 발명의 또 다른 목적은 제2형 당뇨병과 연관된 혈청 대사체 마커를 발굴하고, 그 대사체 마커를 이용하여 당뇨병 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method for identifying sera metabolism markers associated with type 2 diabetes and providing information necessary for diagnosis of diabetes using the metabolism markers.

본 발명의 다른 목적은 한국인에 특이적인 제2형 당뇨병과 연관된 혈청 대사체 마커를 발굴하고, 그 대사체 마커를 이용하여 한국인의 당뇨병 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a method for identifying sera metabolism markers associated with type 2 diabetes specific to Koreans and providing information necessary for diagnosis of diabetes in Koreans using the metabolic markers.

본 발명의 일 양상은 One aspect of the present invention is

C16, PC ae C36:0, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체에 대한 정량장치를 포함하는 당뇨병 진단 키트를 제공한다. And a quantification device for a serum metabolite selected from the group consisting of C16, C16, PCae C36: 0, and combinations thereof.

본 발명의 다른 일 양상은 In another aspect of the present invention,

C16, PC ae C36:0, glycine, lysoPC a C18:2, 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체에 대한 정량장치를 포함하는 한국인의 당뇨병 진단 키트를 제공한다. A kit for quantifying serum metabolites selected from the group consisting of C16, C16, PCae C36: 0, glycine, lysoPCa C18: 2, and any combination thereof.

본 발명의 또 다른 일 양상은 In another aspect of the present invention,

인간으로부터 분리된 혈액을 포함하는 시료를 획득하는 단계; 및Obtaining a sample comprising blood separated from a human; And

상기 시료 중의 C16, PC ae C36:0, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체의 농도를 측정하는 단계를 포함하고, Measuring the concentration of a serum metabolite selected from the group consisting of C16, PCae C36: 0, and combinations thereof in the sample,

상기 측정된 혈청 대사체의 농도가 대조군의 시료에서보다 증가하는 경우 당뇨병인 것으로 판단하는 것인, 당뇨병의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공한다. And determining that the measured concentration of the serum metabolite is higher than that of the sample of the control group.

본 발명의 또 다른 일 양상은 In another aspect of the present invention,

인간으로부터 분리된 혈액을 포함하는 시료를 획득하는 단계; 및Obtaining a sample comprising blood separated from a human; And

상기 시료 중의 C16, PC ae C36:0, glycine, lysoPC a C18:2, 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체의 농도를 측정하는 단계를 포함하고, Measuring the concentration of a serum metabolite selected from the group consisting of C16, PCae C36: 0, glycine, lysoPCa C18: 2, and any combination thereof in the sample,

상기 측정된 C16 또는 PC ae C36:0의 농도가 대조군의 시료에서보다 증가하거나, glycine 또는 lysoPC a C18:2의 농도가 대조군의 시료에서보다 감소하는 경우 당뇨병인 것으로 판단하는 것인, Determining whether the measured concentration of C16 or PCae C36: 0 is higher than that of the control sample or the concentration of glycine or lysoPCa C18: 2 is decreased in the sample of the control group,

한국인의 당뇨병의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공한다. It provides a method for providing information necessary for the diagnosis of diabetes in Koreans.

본 발명의 일 양상에 따르면, 새롭게 발굴된 당뇨병에 특이적인 혈청 대사체인 C16, PC ae C36:0, glycine, lysoPC a C18:2, 또는 이들의 임의의 조합에 대한 측정으로 통해, 종래 당뇨병 위험 생화학적 인자의 정량을 통한 당뇨병 진단에 비해 보다 정확한 당뇨병의 진단을 가능하게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 양상에 따르면, 새롭게 발굴된 당뇨병 특이적 혈청 대사체를 이용하여 보다 정확한 진단을 가능한 당뇨병 진단 키트 및 당뇨병 진단방법을 제공할 수 있다.According to one aspect of the present invention there is provided a method for the diagnosis of diabetes risk biochemistry through the measurement of newly discovered diabetes-specific serum metabolites C16, PCae C36: 0, glycine, lysoPCa C18: 2, It is possible to diagnose diabetes more accurately than the diagnosis of diabetes through quantitative analysis of the enemy factors. Therefore, according to one aspect of the present invention, it is possible to provide a diabetic diagnostic kit and a diabetic diagnostic method that can more accurately diagnose a newly discovered diabetic-specific serum metabolite.

도 1은 정상군, 전당뇨군, 및 제2형 당뇨군으로 선별된 그룹을 대상으로 혈청 시료로부터 186종의 대사체를 정량적으로 프로파일링한 후, 종래 당뇨병 위험인자들로부터 독립적인 대사체를 선별하기 위해, 모델 1 및 2 각각[모델 1: 나이(age), 성별(sex), 체질량지수(Body Mass Indexs, BMI), 및 고밀도지단백질(High Density Lipoprotein, HDL), 모델 2: 모델 1 + 중성지방(triglyceride), 당화혈색소 (glycated hemoglobin, HbA1c), 공복혈당(fasting glucose), 및 공복인슐린(fasting insulin)]에 대하여 선형 회귀분석과 로지스틱 회귀분석을 수행한 다음, 선형 회귀분석에 의해 경구 당부하검사 (2h-oral glucose tolerance test, OGTT)의 변화에 영향을 미치는 22개의 대사체를 선별하고, 로지스틱 회귀분석을 통해 당뇨와 관련한 3개의 그룹을 가장 잘 구분해 주는 37개 대사체를 선별한 다음, 이들 대사체중 정상군과 2형 당뇨군, 그리고 전당뇨군과 2형 당뇨군 사이에 증감을 나타내는 대사체를 표시하고 모델 1 및 2에서 공통적으로 증감을 보이는 4종의 대사체(C16, PC ae C36:0, glycine, lysoPC a C18:2)를 유색으로 표현한 그림이다.
도 2는 상기 도 1에서 선별된 대사체에 대해 추가적인 랜덤포레스트 방법을 통한 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 도 1에서 공통적으로 증감을 보이는 4종의 대사체가 당뇨 예측에 어느 정도 효과가 있는지 확인하기 위해 당뇨위험인자들을 포함하는 모델 1 및 2와 비교하여 당뇨 예측률을 ROC(Receiver-Operating Characteristic) 분석을 통해 수행하여 AUC(Area Under Curve)를 계산한 결과를 나타낸 그래프이다 (3a: 당뇨군과 정상군에서의 예측율, 3b: 당뇨군과 비당뇨군(정상군+전당뇨군)에서 예측율, 3c: 전당뇨군과 정상군에서 예측율, 3d: 비정상군(전당뇨군+당뇨군)과 정상군에서 예측율, 3e: 당뇨군과 전당뇨군에서 예측율).
FIG. 1 shows quantitative profiles of 186 metabolites from serum samples of normal, pre-diabetic, and type 2 diabetic groups, and then quantified the metabolites independent of conventional diabetic risk factors For each of the models 1 and 2 [Model 1: age, sex, body mass indexes (BMI), and High Density Lipoprotein (HDL) We performed linear and logistic regression analyzes on triglyceride, glycated hemoglobin (HbA1c), fasting glucose, and fasting insulin], followed by linear regression analysis Twenty-two metabolites affecting the changes in glucose tolerance test (2h-OGTT) were selected, and 37 metabolic isolates were selected by logistic regression to best distinguish the three groups related to diabetes , And these metabolites were normal (C16, PCae C36: 0, glycine), which are common in both models 1 and 2, are shown in the diabetic group, type 2 diabetes group, and type 2 diabetes group. , lysoPC a C18: 2).
FIG. 2 is a graph showing the results of analysis by the additional random forest method for the metabolites selected in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the diabetic risk factors and ROC (Receiver-Operating Characteristic) in comparison with Models 1 and 2, which include diabetes risk factors, (3b: prediction rate in the diabetic group and the non-diabetic group (normal group + pre-diabetic group)), 3c: Predictive rate in pre-diabetic and normal group, 3d: Predictive rate in abnormal group (pre-diabetic group + diabetic group) and normal group, and 3e: prediction rate in diabetic group and pre-diabetic group.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 또한, 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 전체가 본 명세서에 참고로 통합된다.All technical terms used in the present invention are used in the sense that they are generally understood by those of ordinary skill in the relevant field of the present invention unless otherwise defined. In addition, preferred methods or samples are described in this specification, but similar or equivalent ones are also included in the scope of the present invention. The contents of all publications referred to in this specification are incorporated herein by reference in their entirety.

본 발명자들은 제2형 당뇨병에 특이적인 대사체 마커 발굴, 특히 한국인의 제2형 당뇨병에 특이적인 대사체 마커 발굴을 위해 연구하였다. 구체적으로는 정상군(nomral group), 전당뇨군(prediabetes group), 및 당뇨군(diabetes mellitus group) 사이에 유의한 차이를 보이는 대사체를 발굴하기 위하여, 표적화 대사체 프로파일링(Targeted metabolomics approach)과 다양한 통계적 분석 방법(Statistical analysis)을 수행하였다.The present inventors have studied for the elucidation of metabolic markers specific to type 2 diabetes, particularly for the identification of metabolic markers specific to type 2 diabetes in Koreans. Specifically, a targeted metabolomics approach was used to identify metabolites that showed significant differences between the normal, nominal, prediabetes, and diabetes mellitus groups. And various statistical analyzes were performed.

그 결과, 4 종의 대사체가 제2형 당뇨에 감수성을 보인다는 것을 발견하였다. 혈청 대사체 C16(Hexadecanoylcarnitine) 및 PC ae C36:0(phophatidylcholine acyl-alkyl C36:0)은 정상군에 비해 당뇨군의 혈청에서 오즈비 (odd ratio)가 각각 1.97과 1.62로 양이 증가하는 것으로 입증되었으며, Glycine(Gly) 및 lysophosphatidylcholine acyl C18:2(lysoPC a C18:2)의 경우는 정상군에 비해 당뇨군의 혈청에서 오즈비가 각각 0.54와 0.51로 양이 감소하는 경향이 입증되었다(도 1 및 표 6 참조). C16 및 PC ae C36:0는 종래 당뇨 및 전당뇨 연관 대사체로서 기보고된 바가 없으며, Gly 및 C18:2는 종래 서양인의 당뇨 및 전당뇨 연관 대사체로서 기보고된 바 있으나 한국인의 당뇨병을 정상군 또는 전당뇨군과 구별할 수 있는 혈청 대사체로서 최초로 규명되었다. 상기 선별된 대사체는 당뇨위험인자만을 사용하여 당뇨를 예측했을 때보다 함께 사용했을 때 당뇨 예측율을 증가시켰다(도 3a 내지 3e 참조).As a result, it was found that four kinds of metabolites were susceptible to type 2 diabetes. Serum metabolites C16 (Hexadecanoylcarnitine) and PCae C36: 0 (phophatidylcholine acyl-alkyl C36: 0) were shown to have increased odds ratios of 1.97 and 1.62 in serum of diabetic group , And in the case of Glycine (Gly) and lysophosphatidylcholine acyl C18: 2 (lysoPCa C18: 2), the OZ ratio in serum of the diabetic group was decreased to 0.54 and 0.51, respectively See Table 6). C16 and PCae C36: 0 have not been reported previously as diabetic and pre-diabetic-associated metabolites, and Gly and C18: 2 have been reported previously as diabetic and pre-diabetic-associated metabolites in Western populations, Was first identified as a serum metabolite that can be distinguished from the group or the pre - diabetic group. The selected metabolites increased diabetic predictability when used together with diabetic risk factors alone (see Figures 3A-3E).

또한, 독립된 코호트에서 상기 대사체에 대해 검증 결과, C16, Gly, 및 lysoPC a C18:2의 경우, 당뇨병과 관련성 있는 대사체로 확인되었다(표 7 및 8 참조). 또한, 전장유전체연관분석(GWAS) 결과, 상기 4 종의 대사체가, 18종의 유전좌위(genetic loci)와 관련 되어 있음을 밝혔으며, 이중 7종의 유전좌위를 포함하는 유전자들은 기존에 당뇨나 비만과 관련된 것으로 보고된 것을 확인하였다(표 9). In addition, the metabolite in the independent cohort was verified as a metabolite associated with diabetes in the case of C16, Gly, and lysoPCa C18: 2 (see Tables 7 and 8). As a result of the GWAS analysis, it was found that the above four metabolites were associated with 18 kinds of genetic loci. Among them, the genes including 7 kinds of genetic loci were previously identified as diabetes mellitus Obesity was reported to be related (Table 9).

따라서, 연구 결과에 따르면, 혈청 대사체 C16, PC ae C36:0, Gly, 및 lysoPC a C18:2가 정상군 또는 전당뇨군에 비해 당뇨군의 혈청에서 그 양이 변화하는 특이 혈청 대사체인 것으로 확인되었다. Therefore, according to the results of the study, the serum metabolites C 16, PC ae C36: 0, Gly, and lysoPC a C18: 2 are the specific serum metabolites that change in the serum of the diabetic group compared to the normal group or the pre-diabetic group .

따라서, 본 발명은 일 양상에 있어서, Therefore, in one aspect,

C16, PC ae C36:0, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체에 대한 정량장치를 포함하는 당뇨병 진단 키트를 제공한다.And a quantification device for a serum metabolite selected from the group consisting of C16, C16, PCae C36: 0, and combinations thereof.

상기 본 발명에 따른 당뇨병 진단 키트는 glycine, lysoPC a C18:2, 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체에 대한 정량장치를 추가적으로 포함할 수 있다. 이러한 혈청 대사체에 대한 추가적인 정량을 통해 보다 일관성이 있고 신뢰도 높은 당뇨병 진단이 가능하다. The diabetes diagnostic kit according to the present invention may further comprise a quantitative device for a serum metabolite selected from the group consisting of glycine, lysoPC a C18: 2, and any combination thereof. Additional quantification of these serum metabolites allows a more consistent and reliable diagnosis of diabetes.

본 발명은 다른 일 양상에 있어서, According to another aspect of the present invention,

C16, PC ae C36:0, glycine, lysoPC a C18:2, 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체에 대한 정량장치를 포함하는 한국인의 당뇨병 진단 키트를 제공한다. A kit for quantifying serum metabolites selected from the group consisting of C16, C16, PCae C36: 0, glycine, lysoPCa C18: 2, and any combination thereof.

본 명세서에서, 용어 “혈청 대사체”란 혈액 기원의 액상 시료로부터 수득한 대사산물을 의미한다. 상기 혈액 기원의 액상 시료는 예를 들어 전혈, 혈장, 또는 혈청이다. 일 구체예에서, 상기 혈액 기원의 액상 시료는 혈청이다. 상기 혈액 기원의 액상시료는 혈청 대사체의 검출을 위해, 전처리 할 수 있으며, 예를 들어 여과, 증류, 추출, 분리, 농축, 방해 성분의 불활성화, 시약의 첨가 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 혈청 대사체는 대사 및 대사 과정에 의해 생산된 물질, 또는 생물학적 효소 및 분자에 의한 화학적 대사 작용으로 발생한 물질 등을 포함할 수 있다.  As used herein, the term " serum metabolite " means a metabolite obtained from a liquid sample of blood origin. The liquid sample of blood origin is, for example, whole blood, plasma, or serum. In one embodiment, the liquid sample of the blood source is serum. The liquid sample of blood origin may be pretreated for the detection of serum metabolites and may include, for example, filtration, distillation, extraction, separation, concentration, inactivation of interfering components, addition of reagents and the like. In addition, the serum metabolites may include substances produced by metabolism and metabolism, or substances generated by chemical metabolism by biological enzymes and molecules.

본 명세서에서 용어 “진단”은 특정 질병 또는 질환에 대한 한 객체의 감수성(susceptibility)을 판정하는 것, 한 객체가 특정 질병 또는 질환을 현재 가지고 있는 지 여부를 판정하는 것(예컨대, 대사 이상 또는 당뇨병의 동정), 특정 질병 또는 질환에 걸린 한 객체의 예후(prognosis)를 판정하는 것, 또는 테라메트릭스(therametrics)(예컨대, 치료 효능에 대한 정보를 제공하기 위하여 객체의 상태를 모니터링 하는 것)을 포함한다. As used herein, the term " diagnosing " is intended to include determining the susceptibility of an object to a particular disease or disorder, determining whether an object currently has a particular disease or disorder (e.g., Determining the prognosis of an object that has suffered a particular disease or disorder, or including therametrics (e.g., monitoring the status of an object to provide information about the therapeutic efficacy) do.

본 명세서에서 용어 “제2형 당뇨병”은 인슐린은 정상적으로 분비되나 인슐린이 제 기능을 못하는 경우에 발병하는 당뇨병을 말하며 “성인형 당뇨병” 또는 “인슐린 비의존형 당뇨병”으로도 불리운다. 제2형 당뇨병은 세포가 췌장에서 생성된 인슐린에 효과적으로 반응하지 않는 경우에 발생하는데 이러한 상태를 인슐린 저항성이라고 한다. 인슐린 저항성이 있는 환자들은 처음에는 정상적인 혈당을 유지하기 위해 추가적으로 더 많은 인슐린을 생산하는데, 결국에는 인슐린 저항성이 진행하여 췌장이 인슐린 요구량을 감당할 수 없게 되어 혈당이 상승하게 되는 것이다. The term " type 2 diabetes " as used herein refers to diabetes that develops when insulin is secreted normally but insulin fails to function, and is also referred to as " adult type diabetes " or " non insulin dependent diabetes ". Type 2 diabetes occurs when a cell does not respond effectively to insulin produced in the pancreas, which is called insulin resistance. Patients with insulin resistance initially produce additional insulin to maintain normal blood glucose levels, eventually leading to increased insulin resistance and insufficient pancreas to meet insulin requirements.

일 구체예에서, 상기 본 발명의 임의의 양상에 따른 당뇨병 진단 키트는 중성지방, 당화혈색소, 공복혈당, 공복인슐린, 및 이들의 임의의 조합에서 선택된 생화학적 인자에 대한 정량장치를 추가로 포함한다. 상기 생화학적 인자의 추가적인 정량에 의해, 보다 일관성이 있고 신뢰도 높은 당뇨병 진단이 가능하다. In one embodiment, the diabetes diagnostic kit according to any of the above aspects of the invention further comprises a quantitative device for biochemical factors selected from triglycerides, glycated hemoglobin, fasting glucose, fasting insulin, and any combination thereof . By further quantification of these biochemical factors, a more consistent and reliable diagnosis of diabetes is possible.

일 구체예에서, 상기 본 발명의 임의의 양상에 따른 당뇨병 진단 키트는 정상인 또는 전당뇨(prediabetes)와 구분하여 당뇨병을 진단할 수 있는 당뇨병 진단 키트이다.In one embodiment, the diabetes diagnostic kit according to any of the above aspects of the invention is a diabetic diagnostic kit capable of distinguishing diabetes from normal or pre-diabetes (prediabetes).

일 구체예에서, 상기 본 발명의 진단키트로 진단되는 당뇨병은 제2형 당뇨병이다. In one embodiment, the diabetes diagnosed by the diagnostic kit of the present invention is type 2 diabetes.

본 명세서에서, 용어 “전당뇨”란 혈당이 정상보다는 높기는 하지만 당뇨병으로 확진되기까지 추가적인 정보가 필요한 상태를 포함한다. 대부분의 사람들은 제2형 당뇨병으로 확진되기 전에 전당뇨 과정을 거친다. 전당뇨에서 나타나는 혈당의 상승은 인슐린 저항성 문제로 인해 시작되지만, 전당뇨에 있다고 해서 자동적으로 당뇨병으로 진행하지는 않지만 당뇨병으로 진행될 위험성이 높은 것은 사실이며, 전당뇨는 심장질환 발생의 위험 요인이 된다. 제2형 당뇨병 환자와 마찬가지로 전당뇨 사람들도 과체중인 경향이 있으며 혈압이 높고 비정상적인 콜레스테롤 농도를 보인다. As used herein, the term " pre-diabetic " includes conditions in which blood glucose is higher than normal but additional information is needed until it is confirmed as diabetes. Most people go through a pre-diabetic process before being diagnosed with type 2 diabetes. Although elevated blood glucose levels in pre-diabetes are caused by insulin resistance problems, it is true that pre-diabetes does not automatically progress to diabetes, but it has a high risk of progressing to diabetes, and pre-diabetes is a risk factor for heart disease. Like people with type 2 diabetes, pre-diabetics tend to be overweight, have high blood pressure, and have abnormal levels of cholesterol.

상기 본 발명의 임의의 양상에 있어서, 상기 정량장치는 상기 혈청 대사체를 정량할 수 있고 키트로서 사용될 수 있는 임의의 장치를 포함한다.In any of the above aspects of the present invention, the quantification device includes any device that can quantify the serum metabolite and can be used as a kit.

일 구체예에서, 상기 정량장치는 크로마토그래프(liquid chromatography, LC) 및 질량분석기를 포함한다. In one embodiment, the quantification device comprises a liquid chromatography (LC) and a mass spectrometer.

상기 크로마토그래피는 액체-고체 크로마토그래피(Liquid-Solid Chromatography, LSC), 종이 크로마토그래피(Paper Chromatography, PC), 박층 크로마토그래피(Thin-Layer Chromatography, TLC), 기체-고체 크로마토그래피(Gas-Solid Chromatography, GSC), 액체-액체 크로마토그래피(Liquid-Liquid Chromatography, LLC), 포말 크로마토그래피(Foam Chromatography, FC), 유화 크로마토그래피(Emulsion Chromatography, EC), 기체-액체 크로마토그래피(Gas-Liquid Chromatography, GLC), 이온 크로마토그래피(Ion Chromatography, IC), 겔 여과 크로마토그래피(Gel Filtration Chromatograhy, GFC) 또는 겔 투과 크로마토그래피(Gel Permeation Chromatography, GPC)를 포함하나, 이에 제한되지 않고 당업계에서 통상적으로 사용되는 모든 정량용 크로마토그래피를 사용할 수 있다The chromatography can be carried out by liquid-solid chromatography (LSC), paper chromatography (PC), thin-layer chromatography (TLC), gas-solid chromatography , GSC, Liquid-Liquid Chromatography (LLC), Foam Chromatography (FC), Emulsion Chromatography (EC), Gas-Liquid Chromatography (GLC) ), Ion Chromatography (IC), Gel Filtration Chromatography (GFC), or Gel Permeation Chromatography (GPC), but are not limited to, those commonly used in the art All quantitative chromatography can be used

상기 질량분석기는 MALDI-TOF MS, Q-TOF MS, 또는 흐름주입-질량분석기(FIA MS)를 포함하지만, 이에 제한되지 않고 이에 제한되지 않고 당업계에서 통상적으로 사용되는 모든 정성용 질량분석기를 사용할 수 있다. 일 구체예에서, 상기 질량분석기는 흐름주입-질량분석기이다. 상기 혈청 대사체는 다른 이동성에 따라 액체 크로마토크래피에서 각 성분들이 분리되며, 질량분석기를 거쳐 얻어진 정보를 이용하여 정확한 분자량 정보뿐만 아니라 구조 정보(elemental composition)를 통해 구성성분을 확인할 수 있다. 바람직한 일 구체예에서, 상기 정량장치는 액체크로마토그래프(liquid chromatography, LC) 및 흐름주입-질량분석기를 포함한다.The mass spectrometer can use any qualitative mass spectrometer commonly used in the art including but not limited to MALDI-TOF MS, Q-TOF MS, or Flow Injection-Mass Spectrometer (FIA MS) have. In one embodiment, the mass analyzer is a flow injection-mass spectrometer. The serum metabolites are separated from each other in liquid chromatography according to different mobility, and the constituent components can be identified through the elemental composition as well as accurate molecular weight information using the information obtained through the mass spectrometer. In a preferred embodiment, the quantification device comprises a liquid chromatography (LC) and a flow injection-mass spectrometer.

일 구체예에서, 상기 본 발명의 임의의 양상에 따른 당뇨병 진단 키트는, 시료 중 C16, PC ae C36:0, 또는 이들의 조합의 농도가 대조군에 비해 증가하는 경우, 증가된 당뇨 위험도를 나타낸다. In one embodiment, the diabetes diagnostic kit according to any of the aspects of the invention exhibits an increased diabetic risk if the concentration of C16, PCae C36: 0, or a combination thereof in the sample is increased relative to the control.

일 구체예에서, 상기 본 발명의 임의의 양상에 따른 당뇨병 진단 키트는, glycine, lysoPC a C18:2, 또는 이들의 조합의 농도가 대조군에 비해 감소하는 경우 증가된 당뇨 위험도를 나타낸다. In one embodiment, the diabetes diagnostic kit according to any of the above aspects of the invention exhibits an increased risk of diabetes when the concentration of glycine, lysoPCa C18: 2, or a combination thereof is reduced compared to a control.

일 구체예에서, 상기 본 발명의 임의의 양상에 따른 당뇨병 진단 키트는, 시료 중 C16 및 PC ae C36:0의 농도가 대조군에 비해 증가하고, glycine 및 lysoPC a C18:2의 농도가 대조군에 비해 감소하는 경우 증가된 당뇨 위험도를 나타낸다. In one embodiment, the diabetes diagnostic kit according to any of the above aspects of the invention is characterized in that the concentration of C16 and PCae C36: 0 in the sample is increased compared to the control, the concentration of glycine and lysoPCa C18: 2 is higher than that of the control And an increased risk of diabetes.

일 구체예에서, 상기 본 발명의 임의의 양상에 따른 당뇨병 진단 키트는, 중성지방, 당화혈색소, 공복혈당, 공복인슐린, 및 이들의 임의의 조합에서 선택된 생화학적 인자가 대조군에 비해 증가하는 경우 증가된 당뇨 위험도를 나타낸다. In one embodiment, the diabetes diagnostic kit according to any of the above aspects of the invention is characterized by an increase in an increase in biochemical factors selected from triglycerides, glycated hemoglobin, fasting glucose, fasting insulin, and any combination thereof, relative to a control Of diabetes.

본 명세서에서 용어“(혈청 대사체 농도의) 증가”는 대조군(정상군)에 비해 혈청 대사체 농도가 측정 가능할 정도로 유의하게 증가된 것을 의미하며, 예를 들어 30% 이상, 보다 구체적으로는 50% 이상 증가된 것을 의미한다.As used herein, the term " increase (of serum metabolite concentration) " means that the serum metabolite concentration is significantly increased as compared with the control group (normal group), and for example, 30% or more, more specifically, % Or more.

본 명세서에서 용어“(혈청 대사체 농도의) 감소”는 대조군(정상군)에 비해 혈청 대사체 농도가 측정 가능할 정도로 유의하게 감소된 것을 의미하며, 예를 들어 30% 이하, 보다 구체적으로는 40% 이하 감소된 것을 의미한다.As used herein, the term " reduction (of serum metabolite concentration) " means that the serum metabolite concentration is significantly reduced compared to the control group (normal group), for example, 30% or less, more specifically 40 % Or less.

본 명세서에서 용어“(생화학적 인자의) 증가”는 대조군(정상군)에 비해 상기 생화학적 인자의 농도가 측정 가능할 정도로 유의하게 증가된 것을 의미한다.As used herein, the term " increase (of biochemical factor) " means that the concentration of the biochemical factor is measurably increased as compared to the control (normal group).

본 발명의 또 다른 일 양상은 In another aspect of the present invention,

인간으로부터 분리된 혈액을 포함하는 시료를 획득하는 단계; 및Obtaining a sample comprising blood separated from a human; And

상기 시료 중의 C16, PC ae C36:0, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체의 농도를 측정하는 단계를 포함하고, Measuring the concentration of a serum metabolite selected from the group consisting of C16, PCae C36: 0, and combinations thereof in the sample,

상기 측정된 혈청 대사체의 농도가 대조군의 시료에서보다 증가하는 경우 당뇨병인 것으로 판단하는 것인, 당뇨병의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공한다.And determining that the measured concentration of the serum metabolite is higher than that of the sample of the control group.

당뇨병의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법은 How to provide the information needed to diagnose diabetes

상기 시료 중의 glycine, lysoPC a C18:2, 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체의 농도를 측정하는 단계를 더 포함하고, Further comprising measuring the concentration of a serum metabolite selected from the group consisting of glycine, lysoPCa C18: 2, and any combination thereof in the sample,

상기 측정된 혈청 대사체의 농도가 대조군의 시료에서보다 감소하는 경우 당뇨병인 것으로 판단할 수 있다. If the measured serum metabolite concentration is lower than that of the control sample, it can be judged to be diabetes.

본 발명의 또 다른 일 양상은In another aspect of the present invention,

인간으로부터 분리된 혈액을 포함하는 시료를 획득하는 단계; 및Obtaining a sample comprising blood separated from a human; And

상기 시료 중의 C16, PC ae C36:0, glycine, lysoPC a C18:2, 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체의 농도를 측정하는 단계를 포함하고, Measuring the concentration of a serum metabolite selected from the group consisting of C16, PCae C36: 0, glycine, lysoPCa C18: 2, and any combination thereof in the sample,

상기 측정된 C16 또는 PC ae C36:0의 농도가 대조군의 시료에서보다 증가하거나, glycine 또는 lysoPC a C18:2의 농도가 대조군의 시료에서보다 감소하는 경우 당뇨병인 것으로 판단하는 것인, Determining whether the measured concentration of C16 or PCae C36: 0 is higher than that of the control sample or the concentration of glycine or lysoPCa C18: 2 is decreased in the sample of the control group,

한국인의 당뇨병의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법을 제공한다. It provides a method for providing information necessary for the diagnosis of diabetes in Koreans.

상기 모든 양상에 따른, 당뇨병의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법의 상세는, 상기 본 발명의 일 양상에 따른 경구용 고형제제에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있다.The details of the method for providing the information necessary for the diagnosis of diabetes according to all the above aspects can be applied as the description of the oral solid preparation according to one aspect of the present invention as it is.

상기 모든 양상에 따른, 당뇨병의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법은 중성지방, 당화혈색소, 공복혈당, 공복인슐린, 및 이들의 임의의 조합에서 선택된 생화학적 인자를 측정하는 단계를 더 포함하고,The method of providing information necessary for the diagnosis of diabetes according to all the above aspects further comprises the step of measuring a biochemical factor selected from triglycerides, glycated hemoglobin, fasting blood glucose, fasting insulin, and any combination thereof,

상기 생화학적 인자가 대조군에 비해 증가하는 경우 당뇨병인 것으로 판단할 수 있다. If the biochemical factor is increased compared to the control group, it can be judged to be diabetes.

상기 모든 양상에 따른, 당뇨병의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법에서, 정상인 또는 전당뇨와 구분하여 당뇨병을 진단할 수 있다.
In a method of providing information necessary for the diagnosis of diabetes according to all the above aspects, diabetes can be diagnosed by distinguishing it from a normal person or a pre-diabetic person.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, these embodiments are provided to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto in any sense.

실험방법Experimental Method

(1) 실험 대상(1) Subjects

본 발명의 실험 대상자들은 한국인유전체역학조사사업의 일환으로 2005년과 2006년 안성-안산 코호트(cohort) 3기 사업에 참여한 7,515명 중 생화학적 역학 자료를 기반으로 정상군(Normal glucose tolerance, NGT) 924명, 전당뇨군(Prediabetes, PD) 799명, 제2형 당뇨군(Type 2 diabetes, T2D) 517명 등 총 2,240명을 선별하였다. 당뇨 구분의 기준은 하기 표 1의 미국당뇨협회(American diabetes association, ADA)의 당뇨판단기준에 따랐다. 각 군의 연구 참여 대상자의 의학적, 생태학적 특징은 표 2에 나타내었다. As a part of the Korean genome-wide epidemiology survey, the subjects of the present invention were divided into the normal glucose tolerance (NGT) group based on the biochemical epidemiological data among 7,515 participants participating in the third and the third cohort projects of Anseong-Ansan cohort in 2005 and 2006, 924, 799 patients with pre - diabetes (Prediabetes, PD), and 517 patients with type 2 diabetes (T2D). The criteria for diabetes classification were based on the American Diabetes Association (ADA) criteria for diabetes, listed in Table 1 below. The medical and ecological characteristics of the subjects in each group are shown in Table 2.

[표 1][Table 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

[표 2][Table 2]

Figure pat00002

Figure pat00002

(2) 대사체 프로파일링(2) Metabolism profiling

상기 선별된 2,240명의 혈청시료로부터 Biocrates AbsoluteIDQp180 kit을 사용하여 액체크로마토그래프(liquid chromatography, LC)와 흐름주입-질량 분석법(flow-injection analysis mass spectrometry; FIA-MS)을 이용하여 정량된 186종의 대사체를 정량적으로 프로파일링 하였다. 186 kinds of metabolites quantified by liquid chromatography (LC) and flow-injection analysis mass spectrometry (FIA-MS) using Biocrates Absolute IDQp180 kit from the selected 2,240 serum samples The sieves were quantitatively profiled.

(3) 지노타입핑(3) Genotype ping

상기 선별된 2,240명에 대한 지노타이핑 정보는 질병관리본부 형질연구과에서 2008년 한국인유전체분석사업을 통해 Affymetrix 5.0 GeneChip Array를 이용하여 생산된 안성-안산 코호트 1기 기반사업 참여자 8,842명의 유전체 정보로부터 추출되었다.
Genotyping information for the selected 2,240 individuals was extracted from the genome information of 8,842 participants of the Anseong-Ansan Cohort-1 project based on the Affymetrix 5.0 GeneChip Array through the Korean genome analysis project in 2008 .

(4) 통계적 분석(4) Statistical analysis

프로그램과 IBM SPSS v20.0을 이용한 선형 회귀분석(linear regression method)과 로지스틱 회귀분석(logistic regression method)을 통해, 통계적 유의수준이 P < 4.07E-04 (다중비교, 123개 대사체에 대한 α=0.05)를 만족하는 2형 당뇨관련 대사체만을 선별하였다. 이때, 공변량으로는 나이(age), 성별(sex), 체질량지수(Body Mass Indexs, BMI), 및 고밀도지단백질(High Density Lipoprotein, HDL)을 모델 1(Model 1)에서, 모델 1 + 중성지방(triglyceride), 당화혈색소 (glycated hemoglobin, HbA1c), 공복혈당(fasting glucose), 공복인슐린(fasting insulin)을 모델 2(Model 2)로 사용하였다. 또한, 랜덤포레스트(random forest selection) 방법을 통해 상기의 결과를 검증하였다. 추가적으로, 한국인 2형 당뇨 특이 선별 대사체에 대해 GWAS 분석을 수행하였다 (P < 1.00E-05).
The statistical significance was found to be P <4.07E-04 (multiple comparisons, alpha for 123 metabolites), and statistical significance using the linear regression method and the logistic regression method using IBM SPSS v20.0 = 0.05) were selected. The covariates included age, sex, body mass index (BMI), and high density lipoprotein (HDL) in Model 1, Model 1 + triglycerides triglyceride, glycated hemoglobin, HbA1c, fasting glucose and fasting insulin were used as the model 2. In addition, the above results were verified through a random forest selection method. In addition, GWAS analysis was performed on Korean type 2 diabetes-specific selective metabolites (P <1.00E-05).

(5) 독립된 코호트를 이용한 대사체 결과의 검증(5) Verification of metabolic results using independent cohorts

안성-안산 코호트를 이용한 한국인 특이 2형 당뇨 연관 대사체 결과를 검증하기 위해, 독일 아우그스부르그 건강조사사업 (the Cooperative Health Reaearch in the Region of Augsburg, KORA) 코호트 참여자를 대상(NGT=518, PD=699, T2D=126)으로 상기와 동일한 방법을 사용하여 결과 검증을 수행 하였다.
In order to verify the results of Korean specific type 2 diabetes-related metabolism using the Anseong-Ansan cohort, participants in the cohort of the Cooperative Health Reaearch in the Region of Augsburg (NGT = 518, PD = 699, T2D = 126), and the results were verified using the same method as above.

실험결과Experiment result

(1) 대사체 프로파일링 결과(1) Metabolism Profiling Result

2240명에 대한 186개의 대사체 프로파일링 결과 필터링 조건을 통과한 123개(1 total hexoses(H1), 12 acylcarnitines, 21 amino acids, 7 biological amines, 10 sphingomyelines, 32 diacyl (aa) phosphatidylcholines(PCs), 32 acyl-alkyl(ae) PCs, 및 8 lysoPCs)의 대사체가 선별되었다. 선별 조건은 첫째, 36개 참조표준(reference standard) 시료 농도의 변동계수(coefficient of variance) < 15% 이면서 검출한계(limit of detection) 빈도 > 50%. 둘째, 실험용 시료군에서 대사체 정량 검출한계 빈도 > 50%를 만족하는 것으로 하였다.A total of 186 metabolite profiling results were obtained for 2240 individuals. The results were 123 (1 total hexoses (H1), 12 acylcarnitines, 21 amino acids, 7 biological amines, 10 sphingomyelines, 32 diacyl (aa) phosphatidylcholines 32 acyl-alkyl (ae) PCs, and 8 lysoPCs) were screened. The selection criteria are as follows: First, the coefficient of variance of the 36 reference standard sample concentrations is <15% and the limit of detection frequency is> 50%. Second, it was determined that the detection limit frequency of metabolite quantitation was> 50% in the experimental sample group.

2240명에 대한 186개의 대사체 프로파일링 결과를 표 3에 나타내었다. The results of 186 metabolism profiling for 2240 individuals are shown in Table 3.

## 약어Abbreviation 생화학적 명칭Biochemical name CV(%)CV (%) >> LODLOD (%)(%) 1One >> LODLOD (%)(%) 22 농도density 선별Selection 1One C0C0 CarnitineCarnitine 8.9 8.9 100.0 100.0 100100 50.68±10.6150.68 + - 10.61 사용use 22 C2C2 AcetylcarnitineAcetylcarnitine 8.7 8.7 100.0 100.0 100.0 100.0 7.03±2.497.03 + - 2.49 사용use 33 C3C3 PropionylcarnitinePropionylcarnitine 7.7 7.7 100.0 100.0 100.0 100.0 0.46±0.150.46 0.15 사용use 44 C3:1C3: 1 PropenoylcarnitinePropenoylcarnitine 52.5 52.5 0.0 0.0 20.0 20.0 0.02±0.010.02 ± 0.01 제외except 55 C3-OHC3-OH HydroxypropionylcarnitineHydroxypropionylcarnitine 34.1 34.1 0.0 0.0 86.0 86.0 0.09±0.030.09 0.03 제외except 66 C4C4 ButyrylcarnitineButyrylcarnitine 8.8 8.8 100.0 100.0 100.0 100.0 0.20±0.080.20 ± 0.08 사용use 77 C4:1C4: 1 ButenylcarnitineButenylcarnitine 28.0 28.0 2.8 2.8 33.3 33.3 0.03±0.010.03 ± 0.01 제외except 88 C3-DC (C4-OH)C3-DC (C4-OH) HydroxybutyrylcarnitineHydroxybutyrylcarnitine 28.7 28.7 41.7 41.7 6.0 6.0 0.05±0.030.05 ± 0.03 제외except 99 C5C5 ValerylcarnitineValerylcarnitine 18.5 18.5 100.0 100.0 100.0 100.0 0.15±0.070.15 + 0.07 제외except 1010 C5:1C5: 1 TiglylcarnitineTiglylcarnitine 42.4 42.4 2.8 2.8 59.3 59.3 0.04±0.010.04 0.01 제외except 1111 C5:1-DCC5: 1-DC GlutaconylcarnitineGlutaconylcarnitine 26.6 26.6 5.6 5.6 76.0 76.0 0.02±0.010.02 ± 0.01 제외except 1212 C5-DC (C6-OH)C5-DC (C6-OH) GlutarylcarnitineGlutarylcarnitine 23.6 23.6 30.6 30.6 4.5 4.5 0.02±0.010.02 ± 0.01 제외except 1313 C5-M-DCC5-M-DC MethylglutarylcarnitineMethylglutarylcarnitine 19.3 19.3 0.0 0.0 3.8 3.8 0.04±0.020.04 0.02 제외except 1414 C5-OH (C3-DC-M)C5-OH (C3-DC-M) HydroxyvalerylcarnitineHydroxyvalerylcarnitine 18.4 18.4 22.2 22.2 0.0 0.0 0.03±0.010.03 ± 0.01 제외except 1515 C6 (C4:1-DC)C6 (C4: 1-DC) HexanoylcarnitineHexanoylcarnitine 16.3 16.3 47.2 47.2 56.1 56.1 0.09±0.030.09 0.03 제외except 1616 C6:1C6: 1 HexenoylcarnitineHexenoylcarnitine 25.1 25.1 0.0 0.0 7.7 7.7 0.02±0.010.02 ± 0.01 제외except 1717 C7-DCC7-DC PimelylcarnitinePimelylcarnitine 12.1 12.1 55.6 55.6 58.2 58.2 0.04±0.020.04 0.02 사용use 1818 C8C8 OctanoylcarnitineOctanoylcarnitine 9.0 9.0 100.0 100.0 26.9 26.9 0.15±0.080.15 + 0.08 제외except 1919 C9C9 NonaylcarnitineNonaylcarnitine 30.8 30.8 0.0 0.0 8.8 8.8 0.03±0.010.03 ± 0.01 제외except 2020 C10C10 DecanoylcarnitineDecanoylcarnitine 28.7 28.7 97.2 97.2 74.2 74.2 0.23±0.120.23 + - 0.12 제외except 2121 C10:1C10: 1 DecenoylcarnitineDecenoylcarnitine 12.0 12.0 47.2 47.2 87.8 87.8 0.19±0.070.19 + 0.07 제외except 2222 C10:2C10: 2 DecadienylcarnitineDecadienylcarnitine 13.6 13.6 47.2 47.2 56.8 56.8 0.04±0.010.04 0.01 제외except 2323 C12C12 DodecanoylcarnitineDodecanoylcarnitine 13.8 13.8 69.4 69.4 91.5 91.5 0.10±0.050.10 ± 0.05 사용use 2424 C12:1C12: 1 DodecenoylcarnitineDodecenoylcarnitine 15.0 15.0 0.0 0.0 6.9 6.9 0.12±0.050.12 ± 0.05 제외except 2525 C12-DCC12-DC DodecanedioylcarnitineDodecanedioylcarnitine 27.3 27.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.05±0.010.05 ± 0.01 제외except 2626 C14C14 TetradecanoylcarnitineTetradecanoylcarnitine 12.8 12.8 22.2 22.2 92.7 92.7 0.05±0.020.05 ± 0.02 제외except 2727 C14:1C14: 1 TetradecenoylcarnitineTetradecenoylcarnitine 12.6 12.6 100.0 100.0 100.0 100.0 0.12±0.040.12 + 0.04 사용use 2828 C14:1-OHC14: 1-OH HydroxytetradecenoylcarnitineHydroxytetradecenoylcarnitine 18.7 18.7 19.4 19.4 44.0 44.0 0.02±0.010.02 ± 0.01 제외except 2929 C14:2C14: 2 TetradecadienylcarnitineTetradecadienylcarnitine 14.6 14.6 100.0 100.0 99.0 99.0 0.04±0.020.04 0.02 사용use 3030 C14:2-OHC14: 2-OH HydroxytetradecadienylcarnitineHydroxytetradecadienylcarnitine 29.5 29.5 16.7 16.7 14.8 14.8 0.01±0.000.01 ± 0.00 제외except 3131 C16C16 HexadecanoylcarnitineHexadecanoylcarnitine 11.4 11.4 100.0 100.0 100.0 100.0 0.15±0.060.15 + 0.06 사용use 3232 C16:1C16: 1 HexadecenoylcarnitineHexadecenoylcarnitine 11.6 11.6 0.0 0.0 16.7 16.7 0.05±0.020.05 ± 0.02 제외except 3333 C16:1-OHC16: 1-OH HydroxyhexadecenoylcarnitineHydroxyhexadecenoylcarnitine 22.8 22.8 2.8 2.8 3.5 3.5 0.01±0.000.01 ± 0.00 제외except 3434 C16:2C16: 2 HexadecadienylcarnitineHexadecadienylcarnitine 17.2 17.2 0.0 0.0 91.7 91.7 0.02±0.010.02 ± 0.01 제외except 3535 C16:2-OHC16: 2-OH HydroxyhexadecadienylcarnitineHydroxyhexadecadienylcarnitine 32.3 32.3 0.0 0.0 0.1 0.1 0.01±0.000.01 ± 0.00 제외except 3636 C16-OHC16-OH HydroxyhexadecanoylcarnitineHydroxyhexadecanoylcarnitine 34.3 34.3 2.8 2.8 0.4 0.4 0.01±0.000.01 ± 0.00 제외except 3737 C18C18 OctadecanoylcarnitineOctadecanoylcarnitine 12.1 12.1 100.0 100.0 99.6 99.6 0.04±0.010.04 0.01 사용use 3838 C18:1C18: 1 OctadecenoylcarnitineOctadecenoylcarnitine 10.6 10.6 97.2 97.2 100.0 100.0 0.16±0.080.16 ± 0.08 사용use 3939 C18:1-OHC18: 1-OH HydroxyoctadecenoylcarnitineHydroxyoctadecenoylcarnitine 43.4 43.4 0.0 0.0 0.1 0.1 0.01±0.000.01 ± 0.00 제외except 4040 C18:2C18: 2 OctadecadienylcarnitineOctadecadienylcarnitine 11.8 11.8 100.0 100.0 100.0 100.0 0.10±0.060.10 0.06 사용use 4141 AlaAla AlanineAlanine 8.5 8.5 100.0 100.0 100.0 100.0 502.48±115.63502.48 ± 115.63 사용use 4242 ArgArg ArginineArginine 14.0 14.0 100.0 100.0 100.0 100.0 126.45±35.83126.45 ± 35.83 사용use 4343 AsnAsn AsparagineAsparagine 7.4 7.4 100.0 100.0 100.0 100.0 60.35±12.6660.35 ± 12.66 사용use 4444 AspAsp AspartateAspartate 13.2 13.2 100.0 100.0 100.0 100.0 41.41±15.4541.41 + - 15.45 사용use 4545 CitCit CitrullineCitrulline 10.0 10.0 100.0 100.0 100.0 100.0 36.14±9.3836.14 + 9.38 사용use 4646 GlnGln GlutamineGlutamine 10.1 10.1 100.0 100.0 100.0 100.0 545.77±110.27545.77 ± 110.27 사용use 4747 GluGlu GlutamateGlutamate 13.0 13.0 100.0 100.0 100.0 100.0 170.52±78.33170.52 + - 78.33 사용use 4848 GlyGly GlycineGlycine 10.9 10.9 100.0 100.0 100.0 100.0 334.43±83.01334.43 + - 83.01 사용use 4949 HisHis HistidineHistidine 9.9 9.9 100.0 100.0 100.0 100.0 92.87±19.7992.87 ± 19.79 사용use 5050 IleIle IsoleucineIsoleucine 10.2 10.2 100.0 100.0 100.0 100.0 82.78±19.0882.78 ± 19.08 사용use 5151 LeuLeu LeucineLeucine 11.1 11.1 100.0 100.0 100.0 100.0 174.61±35.01174.61 + - 35.01 사용use 5252 LysLys LysineLysine 13.2 13.2 100.0 100.0 100.0 100.0 203.33±43.61203.33 + - 43.61 사용use 5353 MetMet MethionineMethionine 10.4 10.4 100.0 100.0 100.0 100.0 24.31±6.5724.31 + - 6.57 사용use 5454 OrnOrn OrnithineOrnithine 12.9 12.9 100.0 100.0 100.0 100.0 93.80±32.1793.80 ± 32.17 사용use 5555 PhePhe PhenylalaninePhenylalanine 9.4 9.4 100.0 100.0 100.0 100.0 100.94±17.05100.94 + 17.05 사용use 5656 ProPro ProlineProline 8.4 8.4 100.0 100.0 100.0 100.0 166.54±49.66166.54 ± 49.66 사용use 5757 SerSer SerineSerine 11.1 11.1 100.0 100.0 100.0 100.0 178.58±34.73178.58 + - 34.73 사용use 5858 ThrThr ThreonineThreonine 9.7 9.7 100.0 100.0 100.0 100.0 141.40±33.04141.40 ± 33.04 사용use 5959 TrpTrp TryptophanTryptophan 10.6 10.6 100.0 100.0 100.0 100.0 62.47±13.1462.47 ± 13.14 사용use 6060 TyrTyr TyrosineTyrosine 9.4 9.4 100.0 100.0 100.0 100.0 70.99±14.4970.99 + - 14.49 사용use 6161 ValVal ValineValine 10.8 10.8 100.0 100.0 100.0 100.0 218.63±40.83218.63 ± 40.83 사용use 6262 Ac-OrnAc-Orn AcetylornithineAcetylornithine 24.2 24.2 100.0 100.0 99.7 99.7 2.08±1.362.08 ± 1.36 제외except 6363 ADMAADMA Asymmetric dimethylarginineAsymmetric dimethylarginine 18.5 18.5 95.7 95.7 99.6 99.6 0.59±0.180.59 + 0.18 제외except 6464 SDMASDMA Symmetric dimethylarginineSymmetric dimethylarginine 56.9 56.9 80.4 80.4 89.6 89.6 0.77±0.370.77 ± 0.37 제외except 6565 total DMAtotal DMA Total dimethylarginineTotal dimethylarginine 26.0 26.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1.00±0.281.00 + - 0.28 제외except 6666 alpha-AAAalpha-AAA alpha-Aminoadipic acidalpha-Aminoadipic acid 25.9 25.9 100.0 100.0 92.8 92.8 0.96±0.730.96 + 0.73 제외except 6767 CarnosineCarnosine CarnosineCarnosine -- 0.0 0.0 0.0 0.0 0.09±0.210.09 0.21 제외except 6868 CreatinineCreatinine CreatinineCreatinine 10.1 10.1 100.0 100.0 96.4 96.4 74.43±24.2874.43 ± 24.28 사용use 6969 HistamineHistamine HistamineHistamine 161.5 161.5 39.1 39.1 11.4 11.4 0.11±0.140.11 + - 0.14 제외except 7070 KynurenineKynurenine KynurenineKynurenine 11.6 11.6 100.0 100.0 100.0 100.0 2.19±0.652.19 ± 0.65 사용use 7171 Met-SOMet-SO MethioninesulfoxideMethioninesulfoxide 41.6 41.6 100.0 100.0 99.6 99.6 1.05±0.571.05 + - 0.57 제외except 7272 Nitro-TyrNitro-Tyr NitrotyrosineNitrotyrosine -- 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00±0.000.00 ± 0.00 제외except 7373 OH-ProOH-Pro HydroxyprolineHydroxyproline -- 0.0 0.0 3.7 3.7 15.65±11.6415.65 ± 11.64 제외except 7474 PEAPEA PhenylethylaminePhenylethylamine -- 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00±0.000.00 ± 0.00 제외except 7575 PutrescinePutrescine PutrescinePutrescine 13.1 13.1 100.0 100.0 91.7 91.7 0.09±0.060.09 0.06 사용use 7676 SarcosineSarcosine SarcosineSarcosine 13.4 13.4 100.0 100.0 100.0 100.0 3.66±15.483.66 ± 15.48 사용use 7777 SerotoninSerotonin SerotoninSerotonin 8.4 8.4 100.0 100.0 99.9 99.9 0.52±0.240.52 + - 0.24 사용use 7878 SpermidineSpermidine SpermidineSpermidine 12.3 12.3 100.0 100.0 99.1 99.1 0.43±0.790.43 + 0.79 사용use 7979 SpermineSpermine SpermineSpermine 19.5 19.5 95.7 95.7 96.2 96.2 0.21±0.050.21 ± 0.05 제외except 8080 TaurineTaurine TaurineTaurine 8.5 8.5 100.0 100.0 100.0 100.0 162.97±44.41162.97 + - 44.41 사용use 8181 lysoPC a C14:0lysoPC a C14: 0 lysoPhosphatidylcholine acyl C14:0lysoPhosphatidylcholine acyl C14: 0 6.6 6.6 0.0 0.0 50.4 50.4 5.16±1.295.16 ± 1.29 제외except 8282 lysoPC a C16:0lysoPC a C16: 0 lysoPhosphatidylcholine acyl C16:0lysoPhosphatidylcholine acyl C16: 0 9.2 9.2 100.0 100.0 100.0 100.0 268.26±63.45268.26 + - 63.45 사용use 8383 lysoPC a C16:1lysoPC a C16: 1 lysoPhosphatidylcholine acyl C16:1lysoPhosphatidylcholine acyl C16: 1 11.4 11.4 100.0 100.0 100.0 100.0 6.49±2.236.49 ± 2.23 사용use 8484 lysoPC a C17:0LysoPC a C17: 0 lysoPhosphatidylcholine acyl C17:0lysoPhosphatidylcholine acyl C17: 0 10.6 10.6 100.0 100.0 100.0 100.0 3.56±1.043.56 + 1.04 사용use 8585 lysoPC a C18:0LysoPC a C18: 0 lysoPhosphatidylcholine acyl C18:0lysoPhosphatidylcholine acyl C18: 0 9.8 9.8 100.0 100.0 100.0 100.0 75.62±19.3075.62 ± 19.30 사용use 8686 lysoPC a C18:1lysoPC a C18: 1 lysoPhosphatidylcholine acyl C18:1lysoPhosphatidylcholine acyl C18: 1 9.4 9.4 100.0 100.0 100.0 100.0 30.16±9.4530.16 + - 9.45 사용use 8787 lysoPC a C18:2lysoPC a C18: 2 lysoPhosphatidylcholine acyl C18:2lysoPhosphatidylcholine acyl C18: 2 8.9 8.9 100.0 100.0 100.0 100.0 30.80±9.6130.80 ± 9.61 사용use 8888 lysoPC a C20:3lysoPC a C20: 3 lysoPhosphatidylcholine acyl C20:3lysoPhosphatidylcholine acyl C20: 3 9.5 9.5 100.0 100.0 100.0 100.0 2.59±0.992.59 ± 0.99 사용use 8989 lysoPC a C20:4lysoPC a C20: 4 lysoPhosphatidylcholine acyl C20:4lysoPhosphatidylcholine acyl C20: 4 9.7 9.7 100.0 100.0 100.0 100.0 7.97±2.487.97 + - 2.48 사용use 9090 lysoPC a C24:0lysoPC a C24: 0 lysoPhosphatidylcholine acyl C24:0lysoPhosphatidylcholine acyl C24: 0 32.9 32.9 100.0 100.0 0.0 0.0 0.17±0.100.17 ± 0.10 제외except 9191 lysoPC a C26:0LysoPC C26: 0 lysoPhosphatidylcholine acyl C26:0lysoPhosphatidylcholine acyl C26: 0 63.3 63.3 95.7 95.7 0.6 0.6 0.17±0.110.17 + 0.11 제외except 9292 lysoPC a C26:1LysoPC C26: 1 lysoPhosphatidylcholine acyl C26:1lysoPhosphatidylcholine acyl C26: 1 63.4 63.4 84.8 84.8 0.0 0.0 0.08±0.050.08 ± 0.05 제외except 9393 lysoPC a C28:0LysoPC a C28: 0 lysoPhosphatidylcholine acyl C28:0lysoPhosphatidylcholine acyl C28: 0 25.1 25.1 73.9 73.9 28.7 28.7 0.27±0.110.27 ± 0.11 제외except 9494 lysoPC a C28:1lysoPC a C28: 1 lysoPhosphatidylcholine acyl C28:1lysoPhosphatidylcholine acyl C28: 1 32.9 32.9 100.0 100.0 100.0 100.0 0.30±0.100.30 0.10 제외except 9595 PC aa C24:0PC aa C24: 0 Phosphatidylcholine diacyl C24:0Phosphatidylcholine diacyl C24: 0 26.0 26.0 73.9 73.9 2.8 2.8 0.05±0.020.05 ± 0.02 제외except 9696 PC aa C26:0PC aa C26: 0 Phosphatidylcholine diacyl C26:0Phosphatidylcholine diacyl C26: 0 12.5 12.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.52±0.070.52 + 0.07 제외except 9797 PC aa C28:1PC aa C28: 1 Phosphatidylcholine diacyl C28:1Phosphatidylcholine diacyl C28: 1 9.6 9.6 100.0 100.0 100.0 100.0 2.19±0.552.19 ± 0.55 사용use 9898 PC aa C30:0PC aa C30: 0 Phosphatidylcholine diacyl C30:0Phosphatidylcholine diacyl C30: 0 9.6 9.6 100.0 100.0 100.0 100.0 3.10±1.043.10 ± 1.04 사용use 9999 PC aa C30:2PC aa C30: 2 Phosphatidylcholine diacyl C30:2Phosphatidylcholine diacyl C30: 2 142.6 142.6 50.0 50.0 49.0 49.0 0.07±0.120.07 ± 0.12 제외except 100100 PC aa C32:0PC aa C32: 0 Phosphatidylcholine diacyl C32:0Phosphatidylcholine diacyl C32: 0 9.5 9.5 100.0 100.0 100.0 100.0 14.01±4.0514.01 + - 4.05 사용use 101101 PC aa C32:1PC aa C32: 1 Phosphatidylcholine diacyl C32:1Phosphatidylcholine diacyl C32: 1 12.0 12.0 100.0 100.0 100.0 100.0 13.42±8.2913.42 ± 8.29 사용use 102102 PC aa C32:2PC aa C32: 2 Phosphatidylcholine diacyl C32:2Phosphatidylcholine diacyl C32: 2 25.4 25.4 100.0 100.0 99.8 99.8 2.42±1.152.42 ± 1.15 제외except 103103 PC aa C32:3PC aa C32: 3 Phosphatidylcholine diacyl C32:3Phosphatidylcholine diacyl C32: 3 13.2 13.2 100.0 100.0 100.0 100.0 0.42±0.130.42 + 0.13 사용use 104104 PC aa C34:1PC aa C34: 1 Phosphatidylcholine diacyl C34:1Phosphatidylcholine diacyl C34: 1 11.3 11.3 100.0 100.0 100.0 100.0 176.38±58.91176.38 ± 58.91 사용use 105105 PC aa C34:2PC aa C34: 2 Phosphatidylcholine diacyl C34:2Phosphatidylcholine diacyl C34: 2 12.2 12.2 100.0 100.0 100.0 100.0 297.57±75.36297.57 ± 75.36 사용use 106106 PC aa C34:3PC aa C34: 3 Phosphatidylcholine diacyl C34:3Phosphatidylcholine diacyl C34: 3 10.4 10.4 100.0 100.0 100.0 100.0 15.25±6.9415.25 + - 6.94 사용use 107107 PC aa C34:4PC aa C34: 4 Phosphatidylcholine diacyl C34:4Phosphatidylcholine diacyl C34: 4 13.6 13.6 100.0 100.0 100.0 100.0 1.48±0.501.48 0.50 사용use 108108 PC aa C36:0PC aa C36: 0 Phosphatidylcholine diacyl C36:0Phosphatidylcholine diacyl C36: 0 11.4 11.4 100.0 100.0 100.0 100.0 3.90±1.273.90 ± 1.27 사용use 109109 PC aa C36:1PC aa C36: 1 Phosphatidylcholine diacyl C36:1Phosphatidylcholine diacyl C36: 1 12.5 12.5 100.0 100.0 100.0 100.0 42.30±13.9942.30 ± 13.99 사용use 110110 PC aa C36:2PC aa C36: 2 Phosphatidylcholine diacyl C36:2Phosphatidylcholine diacyl C36: 2 12.9 12.9 100.0 100.0 100.0 100.0 173.22±44.20173.22 + - 44.20 사용use 111111 PC aa C36:3PC aa C36: 3 Phosphatidylcholine diacyl C36:3Phosphatidylcholine diacyl C36: 3 9.3 9.3 100.0 100.0 100.0 100.0 99.80±27.9899.80 ± 27.98 사용use 112112 PC aa C36:4PC aa C36: 4 Phosphatidylcholine diacyl C36:4Phosphatidylcholine diacyl C36: 4 10.1 10.1 100.0 100.0 100.0 100.0 142.86±36.56142.86 ± 36.56 사용use 113113 PC aa C36:5PC aa C36: 5 Phosphatidylcholine diacyl C36:5Phosphatidylcholine diacyl C36: 5 11.4 11.4 100.0 100.0 100.0 100.0 44.79±22.6344.79 ± 22.63 사용use 114114 PC aa C36:6PC aa C36: 6 Phosphatidylcholine diacyl C36:6Phosphatidylcholine diacyl C36: 6 10.2 10.2 100.0 100.0 100.0 100.0 1,71±0.661,71 ± 0.66 사용use 115115 PC aa C38:0PC aa C38: 0 Phosphatidylcholine diacyl C38:0Phosphatidylcholine diacyl C38: 0 9.9 9.9 100.0 100.0 100.0 100.0 4.59±1.424.59 ± 1.42 사용use 116116 PC aa C38:1PC aa C38: 1 Phosphatidylcholine diacyl C38:1Phosphatidylcholine diacyl C38: 1 23.8 23.8 97.8 97.8 99.6 99.6 1.57±0.701.57 + - 0.70 제외except 117117 PC aa C38:3PC aa C38: 3 Phosphatidylcholine diacyl C38:3Phosphatidylcholine diacyl C38: 3 9.6 9.6 100.0 100.0 100.0 100.0 47.52±13.2547.52 ± 13.25 사용use 118118 PC aa C38:4PC aa C38: 4 Phosphatidylcholine diacyl C38:4Phosphatidylcholine diacyl C38: 4 9.1 9.1 100.0 100.0 100.0 100.0 88.65±23.5088.65 ± 23.50 사용use 119119 PC aa C38:5PC aa C38: 5 Phosphatidylcholine diacyl C38:5Phosphatidylcholine diacyl C38: 5 11.5 11.5 100.0 100.0 100.0 100.0 65.79±20.9065.79 ± 20.90 사용use 120120 PC aa C38:6PC aa C38: 6 Phosphatidylcholine diacyl C38:6Phosphatidylcholine diacyl C38: 6 9.3 9.3 100.0 100.0 100.0 100.0 151.85±44.11151.85 ± 44.11 사용use 121121 PC aa C40:1PC aa C40: 1 Phosphatidylcholine diacyl C40:1Phosphatidylcholine diacyl C40: 1 10.3 10.3 100.0 100.0 89.4 89.4 0.57±0.170.57 + 0.17 사용use 122122 PC aa C40:2PC aa C40: 2 Phosphatidylcholine diacyl C40:2Phosphatidylcholine diacyl C40: 2 14.3 14.3 100.0 100.0 100.0 100.0 0.41±0.140.41 + 0.14 사용use 123123 PC aa C40:3PC aa C40: 3 Phosphatidylcholine diacyl C40:3Phosphatidylcholine diacyl C40: 3 11.6 11.6 100.0 100.0 100.0 100.0 0.70±0.190.70 ± 0.19 사용use 124124 PC aa C40:4PC aa C40: 4 Phosphatidylcholine diacyl C40:4Phosphatidylcholine diacyl C40: 4 9.1 9.1 100.0 100.0 100.0 100.0 3.58±1.183.58 ± 1.18 사용use 125125 PC aa C40:5PC aa C40: 5 Phosphatidylcholine diacyl C40:5Phosphatidylcholine diacyl C40: 5 12.9 12.9 100.0 100.0 100.0 100.0 15.60±6.2315.60 ± 6.23 사용use 126126 PC aa C40:6PC aa C40: 6 Phosphatidylcholine diacyl C40:6Phosphatidylcholine diacyl C40: 6 8.6 8.6 100.0 100.0 100.0 100.0 64.71±21.0664.71 ± 21.06 사용use 127127 PC aa C42:0PC aa C42: 0 Phosphatidylcholine diacyl C42:0Phosphatidylcholine diacyl C42: 0 11.2 11.2 100.0 100.0 100.0 100.0 0.86±0.260.86 ± 0.26 사용use 128128 PC aa C42:1PC aa C42: 1 Phosphatidylcholine diacyl C42:1Phosphatidylcholine diacyl C42: 1 13.0 13.0 100.0 100.0 100.0 100.0 0.51±0.140.51 + - 0.14 사용use 129129 PC aa C42:2PC aa C42: 2 Phosphatidylcholine diacyl C42:2Phosphatidylcholine diacyl C42: 2 10.3 10.3 100.0 100.0 100.0 100.0 0.55±0.180.55 + 0.18 사용use 130130 PC aa C42:4PC aa C42: 4 Phosphatidylcholine diacyl C42:4Phosphatidylcholine diacyl C42: 4 15.1 15.1 100.0 100.0 100.0 100.0 0.21±0.050.21 ± 0.05 제외except 131131 PC aa C42:5PC aa C42: 5 Phosphatidylcholine diacyl C42:5Phosphatidylcholine diacyl C42: 5 15.0 15.0 100.0 100.0 100.0 100.0 0.55±0.200.55 0.20 사용use 132132 PC aa C42:6PC aa C42: 6 Phosphatidylcholine diacyl C42:6Phosphatidylcholine diacyl C42: 6 9.0 9.0 97.8 97.8 100.0 100.0 0.91±0.290.91 ± 0.29 사용use 133133 PC ae C30:0PC ae C30: 0 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C30:0Phosphatidylcholine acyl-alkyl C30: 0 12.0 12.0 100.0 100.0 98.0 98.0 0.27±0.070.27 ± 0.07 사용use 134134 PC ae C30:1PC ae C30: 1 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C30:1Phosphatidylcholine acyl-alkyl C30: 1 55.4 55.4 95.7 95.7 87.1 87.1 0.11±0.080.11 + 0.08 제외except 135135 PC ae C30:2PC ae C30: 2 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C30:2Phosphatidylcholine acyl-alkyl C30: 2 32.0 32.0 100.0 100.0 0.0 0.0 0.06±0.020.06 0.02 제외except 136136 PC ae C32:1PC ae C32: 1 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C32:1Phosphatidylcholine acyl-alkyl C32: 1 12.0 12.0 100.0 100.0 100.0 100.0 2.47±0.622.47 ± 0.62 사용use 137137 PC ae C32:2PC ae C32: 2 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C32:2Phosphatidylcholine acyl-alkyl C32: 2 11.5 11.5 100.0 100.0 100.0 100.0 0.70±0.200.70 ± 0.20 사용use 138138 PC ae C34:0PC ae C34: 0 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C34:0Phosphatidylcholine acyl-alkyl C34: 0 11.2 11.2 100.0 100.0 100.0 100.0 1.24±0.381.24 ± 0.38 사용use 139139 PC ae C34:1PC ae C34: 1 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C34:1Phosphatidylcholine acyl-alkyl C34: 1 12.5 12.5 100.0 100.0 100.0 100.0 6.04±1.516.04 1.51 사용use 140140 PC ae C34:2PC ae C34: 2 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C34:2Phosphatidylcholine acyl-alkyl C34: 2 11.4 11.4 100.0 100.0 100.0 100.0 7.97±2.387.97 + - 2.38 사용use 141141 PC ae C34:3PC ae C34: 3 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C34:3Phosphatidylcholine acyl-alkyl C34: 3 9.3 9.3 100.0 100.0 100.0 100.0 6.84±2.056.84 + 2.05 사용use 142142 PC ae C36:0PC ae C36: 0 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C36:0Phosphatidylcholine acyl-alkyl C36: 0 12.4 12.4 100.0 100.0 100.0 100.0 1.26±0.491.26 + - 0.49 사용use 143143 PC ae C36:1PC ae C36: 1 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C36:1Phosphatidylcholine acyl-alkyl C36: 1 13.0 13.0 100.0 100.0 100.0 100.0 5.34±1.245.34 ± 1.24 사용use 144144 PC ae C36:2PC ae C36: 2 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C36:2Phosphatidylcholine acyl-alkyl C36: 2 12.8 12.8 100.0 100.0 100.0 100.0 8.15±2.218.15 ± 2.21 사용use 145145 PC ae C36:3PC ae C36: 3 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C36:3Phosphatidylcholine acyl-alkyl C36: 3 9.4 9.4 100.0 100.0 100.0 100.0 5.76±1.595.76 + 1.59 사용use 146146 PC ae C36:4PC ae C36: 4 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C36:4Phosphatidylcholine acyl-alkyl C36: 4 9.0 9.0 100.0 100.0 100.0 100.0 13.51±3.7213.51 + - 3.72 사용use 147147 PC ae C36:5PC ae C36: 5 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C36:5Phosphatidylcholine acyl-alkyl C36: 5 12.0 12.0 100.0 100.0 100.0 100.0 11.12±3.1311.12 ± 3.13 사용use 148148 PC ae C38:0PC ae C38: 0 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C38:0Phosphatidylcholine acyl-alkyl C38: 0 9.0 9.0 100.0 100.0 100.0 100.0 3.35±1.053.35 ± 1.05 사용use 149149 PC ae C38:1PC ae C38: 1 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C38:1Phosphatidylcholine acyl-alkyl C38: 1 20.5 20.5 100.0 100.0 99.6 99.6 0.79±0.350.79 ± 0.35 제외except 150150 PC ae C38:2PC ae C38: 2 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C38:2Phosphatidylcholine acyl-alkyl C38: 2 21.9 21.9 100.0 100.0 100.0 100.0 1.46±0.451.46 ± 0.45 제외except 151151 PC ae C38:3PC ae C38: 3 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C38:3Phosphatidylcholine acyl-alkyl C38: 3 11.1 11.1 100.0 100.0 100.0 100.0 2.98±0.682.98 ± 0.68 사용use 152152 PC ae C38:4PC ae C38: 4 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C38:4Phosphatidylcholine acyl-alkyl C38: 4 8.4 8.4 100.0 100.0 100.0 100.0 8.30±2.028.30 ± 2.02 사용use 153153 PC ae C38:5PC ae C38: 5 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C38:5Phosphatidylcholine acyl-alkyl C38: 5 12.1 12.1 100.0 100.0 100.0 100.0 13.85±3.3013.85 ± 3.30 사용use 154154 PC ae C38:6PC ae C38: 6 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C38:6Phosphatidylcholine acyl-alkyl C38: 6 9.2 9.2 100.0 100.0 100.0 100.0 10.00±2.8810.00 ± 2.88 사용use 155155 PC ae C40:1PC ae C40: 1 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C40:1Phosphatidylcholine acyl-alkyl C40: 1 9.6 9.6 100.0 100.0 100.0 100.0 1.66±0.441.66 + - 0.44 사용use 156156 PC ae C40:2PC ae C40: 2 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C40:2Phosphatidylcholine acyl-alkyl C40: 2 10.4 10.4 100.0 100.0 100.0 100.0 1.71±0.431.71 + - 0.43 사용use 157157 PC ae C40:3PC ae C40: 3 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C40:3Phosphatidylcholine acyl-alkyl C40: 3 10.6 10.6 100.0 100.0 100.0 100.0 0.97±0.210.97 + 0.21 사용use 158158 PC ae C40:4PC ae C40: 4 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C40:4Phosphatidylcholine acyl-alkyl C40: 4 8.7 8.7 100.0 100.0 100.0 100.0 2.05±0.492.05 ± 0.49 사용use 159159 PC ae C40:5PC ae C40: 5 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C40:5Phosphatidylcholine acyl-alkyl C40: 5 13.0 13.0 100.0 100.0 100.0 100.0 3.66±0.973.66 ± 0.97 사용use 160160 PC ae C40:6PC ae C40: 6 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C40:6Phosphatidylcholine acyl-alkyl C40: 6 8.6 8.6 100.0 100.0 100.0 100.0 6.17±1.706.17 ± 1.70 사용use 161161 PC ae C42:0PC ae C42: 0 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C42:0Phosphatidylcholine acyl-alkyl C42: 0 10.2 10.2 47.8 47.8 99.9 99.9 0.74±0.180.74 + 0.18 제외except 162162 PC ae C42:1PC ae C42: 1 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C42:1Phosphatidylcholine acyl-alkyl C42: 1 12.8 12.8 100.0 100.0 100.0 100.0 0.39±0.100.39 + - 0.10 사용use 163163 PC ae C42:2PC ae C42: 2 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C42:2Phosphatidylcholine acyl-alkyl C42: 2 10.0 10.0 100.0 100.0 100.0 100.0 0.74±0.190.74 ± 0.19 사용use 164164 PC ae C42:3PC ae C42: 3 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C42:3Phosphatidylcholine acyl-alkyl C42: 3 10.9 10.9 100.0 100.0 100.0 100.0 0.93±0.220.93 + - 0.22 사용use 165165 PC ae C42:4PC ae C42: 4 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C42:4Phosphatidylcholine acyl-alkyl C42: 4 11.0 11.0 100.0 100.0 100.0 100.0 0.79±0.210.79 + 0.21 사용use 166166 PC ae C42:5PC ae C42: 5 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C42:5Phosphatidylcholine acyl-alkyl C42: 5 10.3 10.3 100.0 100.0 95.5 95.5 1.88±0.401.88 + - 0.40 사용use 167167 PC ae C44:3PC ae C44: 3 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C44:3Phosphatidylcholine acyl-alkyl C44: 3 17.1 17.1 100.0 100.0 100.0 100.0 0.14±0.040.14 + 0.04 제외except 168168 PC ae C44:4PC ae C44: 4 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C44:4Phosphatidylcholine acyl-alkyl C44: 4 12.1 12.1 100.0 100.0 100.0 100.0 0.37±0.100.37 + - 0.10 사용use 169169 PC ae C44:5PC ae C44: 5 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C44:5Phosphatidylcholine acyl-alkyl C44: 5 12.6 12.6 100.0 100.0 100.0 100.0 1.43±0.421.43 + - 0.42 사용use 170170 PC ae C44:6PC ae C44: 6 Phosphatidylcholine acyl-alkyl C44:6Phosphatidylcholine acyl-alkyl C44: 6 8.9 8.9 100.0 100.0 100.0 100.0 1.58±0.461.58 + - 0.46 사용use 171171 SM (OH) C14:1SM (OH) C14: 1 Hydroxysphingomyeline C14:1Hydroxysphingomyeline C14: 1 10.3 10.3 100.0 100.0 100.0 100.0 4.33±1.164.33 ± 1.16 사용use 172172 SM C16:0SM C16: 0 Sphingomyeline C16:0Sphingomyeline C16: 0 10.2 10.2 100.0 100.0 100.0 100.0 117.32±23.19117.32 + - 23.19 사용use 173173 SM C16:1SM C16: 1 Sphingomyeline C16:1Sphingomyeline C16: 1 9.6 9.6 100.0 100.0 100.0 100.0 16.80±3.7316.80 ± 3.73 사용use 174174 SM (OH) C16:1SM (OH) C16: 1 Hydroxysphingomyeline C16:1Hydroxysphingomyeline C16: 1 10.0 10.0 100.0 100.0 100.0 100.0 2.55±0.702.55 + - 0.70 사용use 175175 SM C18:0SM C18: 0 Sphingomyeline C18:0Sphingomyeline C18: 0 10.8 10.8 100.0 100.0 100.0 100.0 20.56±5.0220.56 + 5.02 사용use 176176 SM C18:1SM C18: 1 Sphingomyeline C18:1Sphingomyeline C18: 1 10.0 10.0 100.0 100.0 100.0 100.0 10.46±2.8610.46 ± 2.86 사용use 177177 SM C20:2SM C20: 2 Sphingomyeline C20:2Sphingomyeline C20: 2 28.7 28.7 100.0 100.0 99.4 99.4 0.53±0.150.53 + - 0.15 제외except 178178 SM C22:3SM C22: 3 Sphingomyeline C22:3Sphingomyeline C22: 3 309.4 309.4 43.5 43.5 17.6 17.6 0.11±0.560.11 ± 0.56 제외except 179179 SM (OH) C22:1SM (OH) C22: 1 Hydroxysphingomyeline C22:1Hydroxysphingomyeline C22: 1 12.2 12.2 100.0 100.0 100.0 100.0 10.60±2.8110.60 ± 2.81 사용use 180180 SM (OH) C22:2SM (OH) C22: 2 Hydroxysphingomyeline C22:2Hydroxysphingomyeline C22: 2 12.1 12.1 100.0 100.0 100.0 100.0 8.76±2.438.76 ± 2.43 사용use 181181 SM C24:0SM C24: 0 Sphingomyeline C24:0Sphingomyeline C24: 0 12.9 12.9 100.0 100.0 100.0 100.0 21.08±4.7321.08 ± 4.73 사용use 182182 SM C24:1SM C24: 1 Sphingomyeline C24:1Sphingomyeline C24: 1 11.5 11.5 100.0 100.0 100.0 100.0 51.53±11.5151.53 + - 11.51 사용use 183183 SM (OH) C24:1SM (OH) C24: 1 Hydroxysphingomyeline C24:1Hydroxysphingomyeline C24: 1 16.4 16.4 100.0 100.0 100.0 100.0 1.09±0.301.09 0.30 제외except 184184 SM C26:0SM C26: 0 Sphingomyeline C26:0Sphingomyeline C26: 0 30.8 30.8 100.0 100.0 98.9 98.9 0.15±0.060.15 + 0.06 제외except 185185 SM C26:1SM C26: 1 Sphingomyeline C26:1Sphingomyeline C26: 1 19.9 19.9 100.0 100.0 100.0 100.0 0.50±0.180.50 ± 0.18 제외except 186186 H1H1 HexoseHexose 8.3 8.3 100.0 100.0 100.0 100.0 5275±1422.775275 ± 1422.77 사용use

CV(%); 36번 반복된 참조정상표준(reference normal standard)시료 농도값의 변동 계수(15% 이상 제거), CV (%); 36 repeated reference standard norms Coefficient of variation of sample concentration value (more than 15% removed),

>LOD(%)1: 36번 반복된 참조정상표준시료에서 최저한계검출 빈도(50% 이하 제거), >LOD(%)2: 2240개 시료에서 최저한계검출 빈도(50% 이하 제거), > LOD (%) 2: The lowest limit detection frequency (removed less than 50%) in 2240 samples,

농도; 2240개 시료의 검출농도 평균값, density; The average detection value of 2240 samples,

선별: 3 가지 필터 기준에 충족되어 통계분석에 사용되는지 여부
Selection: whether the three filter criteria are met and used for statistical analysis

(2) 통계적 분석 결과(2) Statistical analysis results

상기 123개 대사체에 대해 정상군(NGT) 924명, 전당뇨군(PD) 799명, 2형 당뇨군(T2D) 517명간의 선형 회귀분석(linear regression method)과 로지스틱 회귀분석(logistic regression method)을 수행하였다. 먼저, 선형 회귀분석을 위해 경구 당부하검사 (2h-oral glucose tolerance test, OGTT)의 변화에 영향을 미치는 22개의 대사체를 선별하였다(표 4). 또한 로지스틱 회귀분석을 통해 당뇨와 관련한 3개의 그룹을 가장 잘 구분해 주는 37개 대사체를 선별하였다(표 5). 이들 대사체중 정상군과 2형 당뇨군, 전당뇨군과 2형 당뇨군 사이에 공통적으로 통계적 유의성을 보이는 4종의 대사체(C16, PC ae C36:0, glycine, lysoPC a C18:2)가 한국인 2형 당뇨 연관 특이 대사체로 최종 선별되었다(P < 4.07E-04) (도 1 및 표 6). 추가적인 랜덤포레스트 방법을 통한 분석에서는 C16, glycine, lysoPC a C18:2가 이들 군을 가장 잘 구분해 주는 것으로 확인되었다 (도 2). C16과 PC ae C36:0은 정상군에 비해 2형 당뇨에서 오즈비(odd ration)가 각각 1.97(CI, 1.51-2.57), 1.62(CI, 1.25-2.08)로 증가되는 것으로 나타났으며, glycine과 lysoPC a C18:2는 오즈비(odd ratio)가 각각 0.54(CI, 0.40-0.71), 0.51(CI, 0.38-0.68)로 감소되는 것으로 나타났다 (표 6).The linear regression method and the logistic regression method were used for the 123 metabolites in 924 normal (NGT), 799 pre-diabetic (PD), and 517 diabetic (T2D) ) Were performed. First, 22 metabolites affecting changes in oral glucose tolerance test (OGTT) were selected for linear regression analysis (Table 4). Logistic regression analysis was used to select 37 metabolites that best distinguish the three groups associated with diabetes (Table 5). (C16, PCae C36: 0, glycine, and lysoPCa C18: 2), which were statistically significant between the normal group and the type 2 diabetic group, the total diabetic group and the type 2 diabetic group, (P <4.07E-04) (Figure 1 and Table 6). In an additional random forest method, C16, glycine, and lysoPCa C18: 2 were found to best distinguish these groups (Fig. 2). (CI, 1.51-2.57) and 1.62 (CI, 1.25-2.08), respectively, in type 2 diabetes compared to the normal group, while those of C16 and PC ae C36: And lysoPC a C18: 2 were decreased to 0.54 (CI, 0.40-0.71) and 0.51 (CI, 0.38-0.68), respectively (Table 6).

[표 4][Table 4]

Figure pat00003
Figure pat00003

[표 5][Table 5]

Figure pat00004
Figure pat00004

Figure pat00005
Figure pat00005

[표 6][Table 6]

Figure pat00006
Figure pat00006

(3) 독립된 (3) Independent 코호트에서In the cohort 특이  singularity 대사체Metabolism 검증 결과 Verification Result

상기 안성-안산 코호트로부터 발굴된 한국인 특이 2형 당뇨 연관 대사체에 대해, 독립적인 독일 KORA 코호트를 사용하여 검증 분석을 수행하였다. 수행 결과, C16, glycine, lysoPC a C18:2 등이 선형회귀분석을 통해 2형 당뇨의 지표인 경구 당부하와 밀접한 관계가 있는 것으로 밝혀졌으며(P < 0.05), 로지스틱 회귀분석에서는 glycine과 lysoPC a C18:2가 당뇨 그룹 간에 통계적인 유의성 차이를 보였다(표 7 & 8). 결과적으로, C16, glycine, lysoPC a C18:2가 두 개의 독립적인 코호트에서 당뇨와 관련성 있는 대사체로 확인되었다. We conducted a validation analysis of the Korean specific type 2 diabetes-associated metabolites from the Anseong-Ansan cohort using an independent German KORA cohort. The results showed that C16, glycine, and lysoPCa C18: 2 were closely related to oral glucose tolerance, an index of type 2 diabetes mellitus (P <0.05), and logistic regression analysis showed glycine and lysoPC a C18 : 2 showed statistically significant differences between diabetic groups (Table 7 & 8). As a result, C16, glycine, and lysoPCa C18: 2 were identified as diabetic-related metabolites in two independent cohorts.

[표 7][Table 7]

Figure pat00007
Figure pat00007

[표 8]
[Table 8]

Figure pat00008
Figure pat00008

Figure pat00009
Figure pat00009

(4) 상기 선별된 (4) 대사체와Metabolism 당뇨위험인자를 이용한 당뇨 예측 Prediction of diabetes using diabetes risk factors

상기에서 선별된 대사체가 당뇨 예측에 어느 정도 효과가 있는지 확인하기 위해 당뇨위험인자들을 포함하는 2개의 모델{모델 1: 나이(age), 성별(sex), 체질량지수(Body Mass Indexs, BMI), 그리고 고밀도지단백질(High Density Lipoprotein, HDL), 모델 2: 모델 1 + 중성지방(triglyceride), 당화혈색소 (glycated hemoglobin, HbA1c), 공복혈당(fasting glucose), 공복인슐린(fasting insulin)과 비교하여 당뇨 예측률을 ROC(Receiver-Operating Characteristic) 분석을 통해 수행하여 AUC(Area Under Curve)를 계산하였다(도 3). 도 3a는 당뇨군과 정상군에서 종래 당뇨 위험인자들을 포함하는 모델 1 및 2에 의한 당뇨예측율보다 4종의 대사체 정보가 포함될 경우 당뇨예측율이 증가한다는 것을 보여주며, 이러한 결과는 B-E경우에서 동일하게 확인된다. 도 3b는 당뇨군과 비당뇨군(정상군+전당뇨군)에서 대사체와 위험인자들에 의한 당뇨예측율, 도 3c는 전당뇨군과 정상군에서 대사체와 위험인자들에 의한 전당뇨예측율, 도 3d는 비정상군(전당뇨군+당뇨군)과 정상군에서 대사체와 위험인자들에 의한 전당뇨 포함 당뇨 예측율, 도 3e는 당뇨군과 전당뇨군에서 대사체와 위험인자들에 의한 당뇨예측율을 나타낸다. 그 결과, 도 3a에서 혈청 대사체와 모델 1을 당뇨예측인자로 함께 사용했을 때 당뇨군과 정상군 간에 예측율은 모델 1만을 위험인자로 사용했을 때보다 14.5% 증가하였으며(AUC=0.709에서 0.854), 대사체와 모델 2를 당뇨위험인자로 함께 사용했을 때 당뇨군와 정상군 간의 예측율은 모델 2만을 위험인자로 사용했을 때보다 1.6% 증가 하였다(AUC=0.961에서 0.977). 도 3e에서 대사체와 모델 1을 당뇨예측인자로 함께 사용했을 때 당뇨군과 전당뇨군에서는 예측율이 13.4% 증가하였으며(AUC=0.641에서 0.775), 대사체와 모델 2를 당뇨위험인자로 함께 사용했을 때 예측율이 3.30% 증가 하였다(AUC=0.859에서 0.892). 도 3a에서와 같이 대사체를 포함했을 때 예측율이 증가하는 결과는, 당뇨군과 비당뇨군(정상군+전당뇨군, 그림 3b), 전당뇨군과 정상군(도 3c), 그리고 비정상군(당뇨군+전당뇨군)과 정상군(도 3d)의 비교에서도 유사한 결과가 나타나는 것으로 확인되었다. 결과적으로 이러한 대사체들은 당뇨뿐만 아니라 전당뇨를 예측하는데 중요한 지표로 사용가능하다.
In order to examine the effect of the selected metabolites on the prediction of diabetes, two models including diabetes risk factors (Model 1: age, sex, body mass index, Compared with high density lipoprotein (HDL), model 2: model 1 + triglyceride, glycated hemoglobin, HbA1c, fasting glucose and fasting insulin, Was performed through ROC (Receiver-Operating Characteristic) analysis to calculate Area Under Curve (AUC) (FIG. 3). FIG. 3A shows that the diabetic predictive ratio is increased when four kinds of metabolite information are included in the diabetic group and the normal group than the diabetic predictive ratio by the models 1 and 2 including the conventional diabetic risk factors. . FIG. 3b shows the predictive value of diabetes by metabolites and risk factors in the diabetic group and the non-diabetic group (normal group + pre-diabetic group), FIG. 3c shows the predictive value of the total diabetic ratio by the metabolites and the risk factors in the pre- Figure 3d shows the predictive value of diabetes mellitus including diabetes mellitus and diabetes mellitus by the metabolic and risk factors in the abnormal group (pre-diabetic group + diabetic group) Diabetes prediction rate. As a result, when the serum metabolite and the model 1 were used as the predictors of diabetes mellitus in FIG. 3, the predictive value between the diabetic group and the normal group was increased by 14.5% (AUC = 0.709 to 0.854) , The predictive value between diabetic group and normal group increased by 1.6% (AUC = 0.961 to 0.977) when compared with that of using only model 2 as a risk factor when diabetic risk factor was used together with metabolite. In Figure 3E, the predictive value of diabetic and pre-diabetic groups increased by 13.4% (AUC = 0.641 to 0.775) when both metabolism and model 1 were used as predictors of diabetes mellitus. Predictability increased by 3.30% (AUC = 0.859 to 0.892). As shown in FIG. 3A, the increase in the predictive value when the metabolite was included was observed in the diabetic group and the non-diabetic group (normal + pre-diabetic group, FIG. 3b), the pre-diabetic group and normal group (Diabetic group + pre-diabetic group) and normal group (figure 3d). As a result, these metabolites can be used as an important index in predicting pre-diabetes as well as diabetes.

(5) 상기 선별된 (5) 대사체의Metabolite GWASGWAS 분석 analysis

당뇨관련 대사체의 유전적 요인과 연관성을 밝히기 위해 대사체와 유전체 데이데의 연계분석 결과, 상기 4종의 2형 당뇨관련 대사체가 18종의 유전좌위(genetic loci)와 관련되어 있음을 확인하였으며, 이중 7종의 유전좌위를 포함하는 유전자들은 기존에 당뇨나 비만과 관련된 것으로 보고된 것을 확인하였다 (표 9).In order to clarify the relationship between the genetic loci of diabetes mellitus and the metabolites of diabetes mellitus, it was confirmed that the four types of diabetes mellitus related metabolites were associated with 18 genetic loci , And genes including seven genetic loci were previously reported to be associated with diabetes or obesity (Table 9).

[표 9][Table 9]

Figure pat00010
Figure pat00010

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. It is therefore intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.

Claims (17)

C16, PC ae C36:0, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체에 대한 정량장치를 포함하는 당뇨병 진단 키트.C16, PC ae C36: 0, and combinations thereof. 제1항에 있어서, glycine, lysoPC a C18:2, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체에 대한 정량장치를 추가적으로 포함하는 것인 당뇨병 진단 키트.The diabetes diagnostic kit of claim 1, further comprising a quantification device for a serum metabolite selected from the group consisting of glycine, lysoPCa C18: 2, and combinations thereof. C16, PC ae C36:0, glycine, lysoPC a C18:2, 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체에 대한 정량장치를 포함하는 한국인의 당뇨병 진단 키트.Wherein the kit comprises a quantification device for a serum metabolite selected from the group consisting of C16, PCae C36: 0, glycine, lysoPCa C18: 2, and any combination thereof. 제1항 내지 제3항 중 한 항에 있어서, 중성지방, 당화혈색소, 공복혈당, 공복인슐린, 및 이들의 임의의 조합에서 선택된 생화학적 인자에 대한 정량장치를 포함하는 것인 당뇨병 진단 키트.4. The diabetes diagnostic kit according to any one of claims 1 to 3, comprising a quantification device for biochemical factors selected from triglycerides, glycated hemoglobin, fasting glucose, fasting insulin, and any combination thereof. 제1항 내지 제3항 중 한 항에 있어서, 정상인 또는 전당뇨와 구분하여 당뇨병을 진단할 수 있는 당뇨병 진단 키트.4. The diabetes diagnostic kit according to any one of claims 1 to 3, wherein the diabetic can be distinguished from a normal person or a pre-diabetic person. 제5항에 있어서, 상기 당뇨병은 제2형 당뇨병인 것인 당뇨병 진단 키트.The diabetes diagnostic kit according to claim 5, wherein the diabetes is type 2 diabetes. 제1항 내지 제3항 중 한 항에 있어서, 상기 정량장치는 액체크로마토그래프(liquid chromatography, LC) 및 흐름주입-질량분석기(flow-injection analysis mass spectrometer; FIA-MS)를 포함하는 것인 당뇨병 진단 키트.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the quantification device comprises liquid chromatography (LC) and flow-injection analysis mass spectrometer (FIA-MS) Diagnostic Kit. 제1항 내지 제3항 중 한 항에 있어서, 상기 정량장치는 C16, PC ae C36:0, 또는 이들의 조합의 농도가 대조군에 비해 증가하는 경우, 증가된 당뇨 위험도를 나타내는 것인 당뇨병 진단 키트.4. The diabetic diagnostic kit according to any one of claims 1 to 3, wherein the dosing device exhibits an increased diabetic risk when the concentration of C16, PCae C36: 0, or a combination thereof is increased as compared to a control, . 제1항 내지 제3항 중 한 항에 있어서, 상기 정량장치는 glycine, lysoPC a C18:2, 또는 이들의 조합의 농도가 대조군에 감소하는 경우 증가된 당뇨 위험도를 나타내는 것인 당뇨병 진단 키트.4. The diabetes diagnostic kit according to any one of claims 1 to 3, wherein the quantification device exhibits an increased diabetic risk when the concentration of glycine, lysoPCa C18: 2, or a combination thereof is reduced in the control. 제4항에 있어서, 상기 생화학적 인자가 대조군에 비해 증가하는 경우 증가된 당뇨 위험도를 나타내는 것인 당뇨병 진단 키트.5. The diabetes diagnostic kit according to claim 4, wherein the diabetic risk is increased when the biochemical factor is increased as compared with the control. 인간으로부터 분리된 혈액을 포함하는 시료를 획득하는 단계; 및
상기 시료 중의 C16, PC ae C36:0, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체의 농도를 측정하는 단계를 포함하고,
상기 측정된 혈청 대사체의 농도가 대조군의 시료에서보다 증가하는 경우 당뇨병인 것으로 판단하는 것인, 당뇨병의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법.
Obtaining a sample comprising blood separated from a human; And
Measuring the concentration of a serum metabolite selected from the group consisting of C16, PCae C36: 0, and combinations thereof in the sample,
And determining that the measured concentration of the serum metabolite is higher than that of the sample of the control group.
제 11 항에 있어서,
상기 시료 중의 glycine, lysoPC a C18:2, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체의 농도를 측정하는 단계를 포함하고,
상기 측정된 혈청 대사체의 농도가 대조군의 시료에서보다 감소하는 경우 당뇨병인 것으로 판단하는 것인, 당뇨병의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법.
12. The method of claim 11,
Measuring the concentration of a serum metabolite selected from the group consisting of glycine, lysoPCa C18: 2, and combinations thereof in the sample,
And determining that the measured concentration of the serum metabolite is lower than that of the sample of the control group.
인간으로부터 분리된 혈액을 포함하는 시료를 획득하는 단계; 및
상기 시료 중의 C16, PC ae C36:0, glycine, lysoPC a C18:2, 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 군에서 선택된 혈청 대사체의 농도를 측정하는 단계를 포함하고,
상기 측정된 C16 또는 PC ae C36:0의 농도가 대조군의 시료에서보다 증가하거나, glycine 또는 lysoPC a C18:2의 농도가 대조군의 시료에서보다 감소하는 경우 당뇨병인 것으로 판단하는 것인,
한국인의 당뇨병의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법.
Obtaining a sample comprising blood separated from a human; And
Measuring the concentration of a serum metabolite selected from the group consisting of C16, PCae C36: 0, glycine, lysoPCa C18: 2, and any combination thereof in the sample,
Determining whether the measured concentration of C16 or PCae C36: 0 is higher than that of the control sample or the concentration of glycine or lysoPCa C18: 2 is decreased in the sample of the control group,
A method of providing information necessary for the diagnosis of diabetes in Koreans.
제11항 내지 제13항 중 한 항에 있어서,
중성지방, 당화혈색소, 공복혈당, 공복인슐린, 및 이들의 임의의 조합에서 선택된 생화학적 인자를 측정하는 단계를 더 포함하고,
상기 생화학적 인자가 대조군에 비해 증가하는 경우 당뇨병인 것으로 판단하는 것인,
당뇨병의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법.
14. The method according to one of claims 11 to 13,
The method further comprises the step of measuring biochemical factors selected from triglycerides, glycated hemoglobin, fasting blood glucose, fasting insulin, and any combination thereof,
And the diabetic condition is judged to be diabetic when the biochemical factor is increased as compared to the control group.
A method for providing information necessary for the diagnosis of diabetes.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 정상인 또는 전당뇨와 구분하여 당뇨병을 진단할 수 있는 것인, 당뇨병의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법.14. The method according to any one of claims 11 to 13, wherein diabetes can be distinguished from normal persons or pre-diabetes, and information necessary for diagnosis of diabetes is provided. 제15항에 있어서, 상기 당뇨병은 제2형 당뇨병인 것인, 당뇨병의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법.16. The method of claim 15, wherein the diabetes is type 2 diabetes. 제11항 내지 제13항 중 한 항에 있어서, 상기 대사체의 농도의 측정하는 단계는 액체크로마토그래프(liquid chromatography, LC) 및 흐름주입-질량분석법(flow-injection analysis mass spectrometry; FIA-MS)를 이용하는 것인, 당뇨병의 진단에 필요한 정보를 제공하는 방법. 14. The method according to one of claims 11 to 13, wherein the step of measuring the concentration of the metabolite is performed by liquid chromatography (LC) and flow-injection analysis mass spectrometry (FIA-MS) The method comprising the steps of:
KR1020150181083A 2015-12-17 2015-12-17 Diagnostic test kit for diagnosing diabetus mellitus and a method for diagnosing diabetus mellitus using serum metabollites KR101764323B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150181083A KR101764323B1 (en) 2015-12-17 2015-12-17 Diagnostic test kit for diagnosing diabetus mellitus and a method for diagnosing diabetus mellitus using serum metabollites

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150181083A KR101764323B1 (en) 2015-12-17 2015-12-17 Diagnostic test kit for diagnosing diabetus mellitus and a method for diagnosing diabetus mellitus using serum metabollites

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170072650A true KR20170072650A (en) 2017-06-27
KR101764323B1 KR101764323B1 (en) 2017-08-14

Family

ID=59514740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150181083A KR101764323B1 (en) 2015-12-17 2015-12-17 Diagnostic test kit for diagnosing diabetus mellitus and a method for diagnosing diabetus mellitus using serum metabollites

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101764323B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200062858A (en) 2018-11-27 2020-06-04 대한민국(관리부서 질병관리본부장) Diagnostic test kit for diagnosing prediabetes and a method for diagnosing prediabetes
CN117538530A (en) * 2023-11-07 2024-02-09 中国医学科学院肿瘤医院 Biomarker composition and kit for detecting metastatic breast cancer and application of biomarker composition and kit

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220040782A (en) 2020-09-24 2022-03-31 고신대학교 산학협력단 A kit and method for predicting type 2 diabetes risk score by using analysis of metabolites

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120129265A1 (en) * 2009-06-02 2012-05-24 Biocrates Life Sciences Ag New biomarkers for assessing kidney diseases

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200062858A (en) 2018-11-27 2020-06-04 대한민국(관리부서 질병관리본부장) Diagnostic test kit for diagnosing prediabetes and a method for diagnosing prediabetes
CN117538530A (en) * 2023-11-07 2024-02-09 中国医学科学院肿瘤医院 Biomarker composition and kit for detecting metastatic breast cancer and application of biomarker composition and kit

Also Published As

Publication number Publication date
KR101764323B1 (en) 2017-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210116467A1 (en) Diabetes-related biomarkers and treatment of diabetes-related conditions
JP6595984B2 (en) Biomarkers associated with renal function and methods of using the same
JP6927212B2 (en) Evaluation method for mild cognitive impairment or Alzheimer&#39;s disease
TWI553313B (en) Method for diagnosing heart failure
JP6870679B2 (en) Evaluation method for future risk of developing Alzheimer&#39;s disease
Dong et al. Integrated analysis reveals altered lipid and glucose metabolism and identifies NOTCH2 as a biomarker for Parkinson's disease related depression
EP3460477A1 (en) Kidney disease prognosis prediction method and system
CN110220987B (en) Application of bile acid combined marker in preparation of detection reagent or detection object for predicting or diagnosing diabetes
US10725056B2 (en) Biomarkers for assessing HIV
CA3029063C (en) Method of detecting lung cancer
KR20170072650A (en) Diagnostic test kit for diagnosing diabetus mellitus and a method for diagnosing diabetus mellitus using serum metabollites
Yu et al. Discovery and validation of potential serum biomarkers for pediatric patients with congenital heart diseases by metabolomics
KR102377089B1 (en) Diagnostic test kit for diagnosing prediabetes and a method for diagnosing prediabetes
CN117030893A (en) Application of long-chain fatty acid classification marker combination in preparation of detection products for diagnosing diabetes
Wu et al. Glycated hemoglobin independently or in combination with fasting plasma glucose versus oral glucose tolerance test to detect abnormal glycometabolism in acute ischemic stroke: a Chinese cross-sectional study
Lucca et al. Asymmetric dimethylarginine and related metabolites in exhaled breath condensate of children with cystic fibrosis
KR101965698B1 (en) A method and kit for assessing risk of hepatocellular carcinoma using metabolite profiling
Mohamed et al. Glycaemic characteristics and outcomes of COVID-19 patients admitted to a tertiary hospital in Johannesburg
JPWO2020080491A1 (en) How to validate renal function test results based on the amount of creatinine in the blood
JPWO2020080482A1 (en) A method for validating renal function test results based on the amount of cystatin C in blood
US20230251261A1 (en) Method of detecting lung cancer
García-Flores et al. New Technologies Used for The Study of Diabesity and Related Pathologies. The Most Relevant Analytical Techniques and Laboratory Equipment
Yin et al. Association of lysine pathway metabolites with moyamoya disease
CN117110468A (en) Application of very long chain fatty acid combined marker in preparation of detection product for diagnosing diabetes
CN117191975A (en) Application of monounsaturated fatty acid combined marker in preparation of detection product for diagnosing diabetes

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right