WO2017126514A1 - 非アルコール性脂肪肝炎検出方法 - Google Patents

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WO2017126514A1
WO2017126514A1 PCT/JP2017/001450 JP2017001450W WO2017126514A1 WO 2017126514 A1 WO2017126514 A1 WO 2017126514A1 JP 2017001450 W JP2017001450 W JP 2017001450W WO 2017126514 A1 WO2017126514 A1 WO 2017126514A1
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nash
aat
test sample
sugar chain
marker
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PCT/JP2017/001450
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直哉 坂本
康郎 篠原
小川 浩司
潤一 古川
剛生 須田
義人 沼田
賢一 東野
正一 内藤
吉田 康伸
隆史 小林
Original Assignee
国立大学法人北海道大学
塩野義製薬株式会社
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    • 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/576Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for hepatitis

Definitions

  • the present invention relates to a marker serving as an index for detection of non-alcoholic steatohepatitis (NASH), a NASH detection method using the marker, and a NASH detection kit including the marker.
  • NASH non-alcoholic steatohepatitis
  • Non-alcoholic fatty liver disease is a group of diseases that occur in people who have no history of drinking, excluding chronic liver diseases such as viral and autoimmunity. It is defined as NAFLD is further classified into non-alcoholic fatty liver (hereinafter referred to as NAFL) and non-alcoholic steatohepatitis (hereinafter referred to as NASH). NAFL rarely progresses in pathology and has little pathological significance. On the other hand, NASH against the background of lifestyle-related diseases such as obesity and diabetes is a disease with a poor prognosis that causes a risk of liver cancer or liver-related death through cirrhosis, and requires early diagnosis and treatment.
  • Non-patent Document 1 NAFLD Activity Score (NAS) calculated from each score of fat accumulation, inflammation, and hepatocyte balloon-like hypertrophy, and pathology of liver fibrosis Judgment
  • Non-Patent Document 2 NAFLD Activity Score
  • M2BPGi Mac-2-binding protein sugar chain-modified isomer
  • HISCL registered trademark
  • Non-Patent Document 4 describes that M2BPGi reflects the progression of the fibrosis stage in NASH patients, but regarding the selection of NASH patients and NAFL patients, Neither listed nor suggested.
  • Non-Patent Document 5 since the fucosylated Mac-2 binding protein (Mac2bp) is related to the total amount of Mac2bp, the total amount of Mac2bp is measured rather than the sugar chain, and compared with non-NASH (NAFL) patients. It is described that Mac2bp is significantly increased in NASH patients.
  • Mac2bp fucosylated Mac-2 binding protein
  • Non-Patent Document 6 describes that serum fucosylated haptoglobin (Fuc-Hpt) is significantly increased in NASH patients compared to non-NASH (NAFL) patients.
  • Non-Patent Document 7 describes that NASH patients can be more efficiently selected from NAFLD patients by the combined use of Fuc-Hpt and Mac2bp.
  • Non-Patent Document 8 discloses that the amount of sugar chain A3F (3) 1G3S3 (outer arm fucosylation) bound to AAT in blood is higher than that in healthy subjects, cirrhosis patients caused by hepatitis C, C It is described that it rises in patients with hepatitis caused by hepatitis B.
  • AAT ⁇ 1-antitrypsin
  • An object of the present invention is to provide a novel marker that serves as an index for NASH detection (particularly, an index for distinguishing NASH from NAFL), a NASH detection method using the marker, and a kit for detecting NASH using the marker. It is to provide. Further, the present invention relates to a NASH diagnosis method using the marker, a NASH progress or mitigation monitoring method, a NASH therapeutic effect evaluation method, and a method for evaluating the effectiveness of a substance for treating NASH.
  • the present inventors have found that among about 20 sugar chains bonded to ⁇ 1-antitrypsin (AAT), the compound of formula (I) (In the formula, Neu5Ac means N-acetylneuraminic acid, Gal means galactose, GlcNAc means N-acetylglucosamine, and Man means mannose.) It was found that only fucosylated glycans containing the structure represented by (1) were significantly increased in NASH patients compared to NAFL patients, and were identified as novel NASH detection markers. In the present specification, the fucosylated sugar chain containing the structure of formula (I) is also referred to as “A3F”. In the present specification, the marker of the present invention is also referred to as “AAT-linked sugar chain A3F”.
  • the present invention relates to the following.
  • Formula (I) bound to ⁇ 1-antitrypsin in a test sample A method for detecting non-alcoholic steatohepatitis (NASH), comprising measuring the amount of a fucosylated sugar chain comprising the structure represented by: (2) Compared to the amount in a control sample derived from a subject not suffering from non-alcoholic steatohepatitis (NASH), the amount of the test sample is higher than the amount in the test sample.
  • the method according to (1) wherein the sample is derived from a subject suffering from NASH.
  • NASH non-alcoholic steatohepatitis
  • NAFL non-alcoholic fatty liver
  • the test sample is derived from a subject suffering from nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD).
  • NAFLD nonalcoholic fatty liver disease
  • the test sample is blood or serum.
  • the measurement is performed using an immunoassay, mass spectrometry, or liquid chromatography.
  • the immunoassay is ELISA.
  • NASH nonalcoholic steatohepatitis
  • the test sample is a sample derived from a subject suffering from nonalcoholic steatohepatitis (NASH) The method according to any one of (2) to (8), wherein: Example 1 (14) When the amount of AAT-linked sugar chain A3F in the test sample is 0.3 ⁇ M or more, the test sample is a sample derived from a subject suffering from nonalcoholic steatohepatitis (NASH) The method according to any one of (2) to (8), wherein: Example 1 (15) When the amount of AAT-linked sugar chain A3F in the test sample is 9 ⁇ M or more, the test sample is derived from a subject suffering from nonalcoholic steatohepatitis (NASH) The method according to any one of (2) to (8). (Example 2)
  • the present invention also includes the following. (1-1) (A) a step of measuring the amount of AAT-linked sugar chain A3F in a test sample; (B) Compared with the amount in a control sample derived from a subject not suffering from non-alcoholic steatohepatitis (NASH), the amount of the test sample measured in step (A) is large.
  • a method for monitoring progression or alleviation of nonalcoholic steatohepatitis which comprises measuring the amount of AAT-linked sugar chain A3F in a test sample.
  • a method for evaluating the therapeutic effect of nonalcoholic steatohepatitis which comprises measuring the amount of AAT-linked sugar chain A3F in a test sample.
  • a method for evaluating the effectiveness of a substance for treating nonalcoholic steatohepatitis which comprises measuring the amount of AAT-linked sugar chain A3F in a test sample.
  • the marker of the present invention can detect NASH by distinguishing NASH from NAFL, NASH diagnosis method, NASH progression or mitigation monitoring method, NASH therapeutic effect evaluation method, NASH therapeutic substance Useful for evaluating efficacy. Furthermore, measurement can be performed using blood or serum, and the burden on the patient and medical staff is lighter than that of liver biopsy, and the above diagnosis and evaluation can be performed more quickly and easily.
  • Test sample means a biological material isolated from a test sample.
  • blood, lymph, cerebrospinal fluid, urine and processed products thereof are used, preferably blood, and more preferably serum and plasma obtained by separating the blood.
  • Subject means any animal.
  • mammals such as humans, monkeys, mice, rats, rabbits and the like can be mentioned.
  • it is human or mouse.
  • NASH Detection Marker As shown in the examples of the present specification, AAT-linked sugar chain A3F was found as a novel NASH detection marker. That is, the present invention includes a non-alcoholic steatohepatitis (NASH) detection marker comprising AAT-linked sugar chain A3F.
  • NASH non-alcoholic steatohepatitis
  • the AAT-linked sugar chain A3F which is a marker of the present invention, is a known substance.
  • ⁇ 1-antitrypsin (AAT, alpha-1-antitrypsin) is a protein consisting of 418 amino acids, and the sequence is registered and published in GenBank under the accession number AAB59375. In addition, it is registered with Uniprot as accession number P01009, among which isoforms and many natural mutants are published. Asparagine at position 70, 107 or 271 is known as an N-glycosylation position on the AAT sequence (J Proteome Res. 2014; 13 (7): 3131-43).
  • the reason why the marker of the present invention can be used as a NASH detection marker is that the ratio of A3F in the total amount of sugar chains binding to the three glycosylation positions is significantly higher in NASH patients than in NAFL patients. There can be many.
  • AAT includes not only the proteins and natural mutants registered above, but also mutants that can occur in vivo, and 1 to several, 1 to 5, 1 to 3, 1 or 2 of the protein. Proteins in which the amino acids are deleted, substituted, and / or added, and are caused by mutations based on polymorphisms or mutations. However, it is preferable that the asparagine at positions 70, 107 or 271 which is the N-glycosylation position is conserved.
  • the NASH marker of the present invention is a sugar chain containing the structure represented by formula (I), wherein any sugar residue of the sugar chain is fucosylated (Fuc).
  • the NASH marker of the present invention includes a sugar chain comprising the structure represented by formula (I), wherein any one N-acetylglucosamine (GlcNAc) is fucosylated. It is done. More specifically, it is a sugar chain containing the structure represented by formula (I), and any one N— in the three branched sugar chains present on the non-reducing end side (sugar chain head).
  • the structure represented by the formula (I) includes, for example, the structure represented by the following formula (II) or formula (III). (In formula (II) or formula (III), ⁇ 2-3 / 6 means ⁇ 2-3 glycoside bond or ⁇ 2-6 glycoside bond, ⁇ 1-3 / 4 means ⁇ 1-3 glycoside bond or ⁇ 1-4 glycoside bond To do.)
  • NASH Detection Method NASH can be detected using the “I. NASH detection marker”. That is, the present invention includes a method for detecting nonalcoholic steatohepatitis (NASH), which comprises measuring the amount of AAT-linked sugar chain A3F in a test sample.
  • NASH nonalcoholic steatohepatitis
  • the marker of the present invention can be used to detect NASH. That is, in the test sample, Formula (I) bound to AAT NASH can be detected by measuring the amount of fucosylated sugar chain (A3F) containing the structure represented by
  • Examples of the method for measuring the amount of AAT-linked sugar chain A3F include an immunoassay method and a method using mass spectrometry. It can also be measured with reference to the following examples.
  • a known immunological method can be used as an immunoassay.
  • known immunological methods include ELISA, RIA, and Western blot.
  • mass spectrometry specifically, for example, (A) separating AAT from the test sample; and (B) The method etc. which include the process of measuring the quantity of A3F couple
  • Step (a) may be any method as long as it can specifically recognize AAT and separate AAT from a test sample containing other proteins.
  • the AAT may be a wild type or a mutant type, and may be a full length or a fragment as long as it contains a site to which A3F is bound. More specifically, it may be a protein or fragment containing asparagine at position 70, 107 or 271 on the AAT sequence.
  • an immunoprecipitation method using an anti-AAT antibody and a method of separating AAT from a test sample by an antibody affinity column.
  • an antibody against AAT is bound to agarose beads or magnetic beads.
  • the binding mode may be a covalent bond or a biotin-avidin bond.
  • the test sample is brought into contact with the antibody-bound beads, and after the AAT in the test sample is bound to the antibody on the beads, the beads are sufficiently washed, and further, acid, alkali, or high salt concentration AAT is separated by releasing AAT from the antibody on the beads using a solution.
  • Step (b) may be any method as long as it can measure the amount of A3F bound to the AAT separated in step (a).
  • a method of measuring by known mass spectrometry or chromatography is exemplified. Examples include MS method, MS / MS method, LC / MS method, LC / MS / MS method, HPLC, gas chromatography, liquid chromatography and the like.
  • a well-known immunoassay method can also be utilized similarly to a process (a).
  • the amount of AAT-linked sugar chain A3F that is the marker of the present invention it is not always necessary to determine the absolute amount, and the peak specific to each AAT-linked sugar chain A3F detected by the above-described measurement method or the like can be quantified It can also be determined by determining the ratio to the reference peak.
  • Specific methods include a method for quantifying the height of each detected peak, a method for quantifying the peak area, etc., and is limited to either one because it is a measurement method having quantitativeness in liquid chromatography.
  • the MS method is preferable because the method of quantifying the peak area has good accuracy.
  • the AAT having the A3F which is the marker of the present invention is obtained from the mixture of AAT fragments obtained by fragmenting the AAT separated in the step (a) with a protease or the like.
  • a method for detecting fragments with a mass spectrometer is mentioned.
  • the AAT separated in step (a) is denatured, reductively alkylated, and peptide fragmented using a protease. Any protease may be used as long as it decomposes the protein into peptide fragments, and examples include trypsin and lysyl endopeptidase.
  • the AAT fragment can be directly measured with a mass spectrometer, but it is preferable to concentrate it in advance using an antibody, a lectin or the like.
  • AAL Americanelia aurantia electin
  • AOL Apergillus oryzae L-fucose-specific lectin
  • LTL Litus tetragonolous lectin
  • UEA Ilure liginul Alectin L It is desirable to concentrate AAT using a lectin that binds to fucose, such as.
  • a method for measuring the amount of A3F includes a method for measuring a peak area.
  • the sugar chain part of AAT separated in step (a) is decomposed and released using glycanase or hydrazine
  • the sugar chain part (A3F) to be measured is derivatized as necessary.
  • the amount can be measured by chemical modification.
  • A3F can be separated by liquid chromatography or the like and the amount thereof can be measured.
  • Examples of the method for decomposing a sugar chain portion from AAT include a hydrazine decomposition method and an enzyme (N-glycanase) digestion method. Of these, enzymatic (N-glycanase) digestion is preferred for quantitatively cleaving sugar chains.
  • the method for labeling and derivatizing A3F to be detected in the sugar chain prepared as described above is not particularly limited, but when using a mass spectrometry apparatus, a labeling method for increasing ionization efficiency, more specifically, Specifically, a labeling method using N ⁇ -((aminooxy) acetyl) tryptophanylargineline methyl ester (aoWR) is particularly preferable.
  • a fluorescence detector it is preferable to label the sugar chain part with 2-aminopyridine.
  • aoWR is used for labeling, for example, J. Org. Frukawa et al. , Anal. Chem. 80 (2008) 1094-1101 and the like, and when 2-aminopyridine is used for the label, Y.C. Otake et al. , J Biochem (Tokyo) 129 (2001) 537-42, and the like.
  • liquid chromatography As described above, as a method for separating the labeled and derivatized A3F, electrophoresis or the like can be used in addition to liquid chromatography, preferably liquid chromatography can be used.
  • the conditions for liquid chromatography are not particularly limited, but a reverse phase or normal phase column is desirable, and any specification is possible as long as the eluent can be sent stably. Absent.
  • the amount of A3F is measured, but this method is not particularly limited as long as A3F can be selectively detected.
  • Specific measurement methods include an ultraviolet-visible light absorption method, a fluorescence detection method, a mass spectrometry method, a nuclear magnetic resonance method, a method using an antibody specific for the sugar chain of the present invention, and the like. Method or fluorescence detection method is desirable.
  • a fluorescent substance such as 2-aminopyridine.
  • the detection conditions of the fluorescence detection method are not particularly limited as long as the sugar chain (A3F) to be detected can be detected.
  • 2-aminopyridine is used as the labeling compound, it is preferable to select a wavelength of 280 to 330 nm for excitation light and a wavelength of 350 to 420 nm for fluorescence detection.
  • the detection range of the mass spectrometer is not particularly limited as long as the sugar chain (A3F) to be detected can be detected.
  • the ionization method may be MALDI, ESI (electrospray ionization), APCI (atmospheric pressure chemical ionization), or the like, but MALDI is most preferable.
  • the mass spectrometer may be any of a quadrupole type, a TOF type, an ion trap type, a magnetic field type, and a Fourier transform type, but a quadrupole type with high quantitativeness, a TOF type with high sensitivity, and an ion trap type are particularly preferable.
  • ions to be detected are not limited to parent ions, but may be related ions such as fragment ions, additional ions, and dimer ions. Examples of the method for measuring the amount of the NASH marker of the present invention thus obtained include a method for measuring the peak area of the peak corresponding to the sugar chain (A3F) to be detected.
  • LS / MS which also has the function of a liquid chromatography can also be used.
  • a step of separating a glycoprotein having A3F which is a marker of the present invention from a test sample, and a step of measuring the amount of AAT contained in the separated glycoprotein having A3F Including methods can also be used. That is, the step of measuring the marker in the method of the present invention comprises: (C) separating the glycoprotein having A3F from the total glycoprotein in the body fluid, and (d) measuring the amount of AAT in the separated glycoprotein, Is a NASH detection method.
  • the marker of the present invention may be used alone, but can also be used in combination with other markers known to be capable of detecting other NASH (for example, Fuc-Hpt, Mac2bp, etc.).
  • NASH can be diagnosed using the above-mentioned “I. NASH detection marker”.
  • the amount of the marker of the present invention is small in the test sample in healthy subjects and NAFL patients, and the amount in the test sample is significantly increased in NASH patients. Therefore, in “II. NASH detection method”, the amount in the test sample is larger than the amount in the control sample derived from a subject not suffering from NASH (a healthy person and / or a NAFL patient).
  • NASH can be detected by using the test sample as an indicator that the sample is derived from a subject suffering from NASH.
  • the present invention (A) a step of measuring AAT-linked sugar chain A3F in a test sample; (B) Compared with the amount in the control sample derived from the subject not suffering from NASH, the amount in the test sample measured in the step (A) is large. It includes a method for screening a NASH patient, which comprises a step of indicating that there is an index.
  • NAFLD has established diagnostic criteria and confirmed that it is not a viral disease by known blood tests using HBs antigen, HCV antibody, various autoantibodies, etc. Diagnosis can be made by confirming that a large amount of drinking is not caused by an inquiry of drinking history (for example, the amount of drinking is less than 20 g / day or less than 140 g / week in ethanol). Therefore, it is important to make a definitive diagnosis that a patient diagnosed with NAFLD is suffering from NASH with a poor prognosis, not NAFL, whose pathological condition rarely progresses. For a subject diagnosed as having NAFLD by the method, it is very useful in that it can be diagnosed whether or not it is suffering from NASH. That is, in the “II.
  • the measured amount in a test sample derived from a NAFLD patient is the same as a subject who is not affected by NASH and suffers from NAFLD (ie, affected by NAFL.
  • NAFLD ie, affected by NAFL.
  • the amount in the control sample may be measured simultaneously with the test sample, or may be measured in advance to set a cutoff value.
  • the amount of the NASH marker of the present invention is small in a test sample derived from a subject not suffering from NASH, but significantly increased in a test sample derived from a NASH patient. Therefore, when “the amount of NASH marker of the present invention” in the test sample or the calculated value based on the amount of NASH marker in the test sample is significantly larger than the “amount in the control sample” in “II. When it is larger than the set cutoff value, it can be said that the test sample is likely to be a sample derived from a NASH patient.
  • the “cut-off value” in the present invention refers to the amount of NAS marker obtained by “II. NASH detection method” or a calculated value based on the amount of NASH marker and is affected by NASH patients and NASH. Refers to a value that distinguishes non-subject subjects (healthy and / or NAFL patients).
  • the determination method of a cutoff value is not specifically limited, You may determine a cutoff value using a ROC curve like the following Example.
  • the cut-off value varies depending on the NASH definition and the marker measurement method. Therefore, it is preferable to confirm in advance the measurement values of the subject and NASH patients who are not affected by NASH, determine the cutoff value, and detect the target marker accordingly.
  • NASH when the marker is measured using the serum of a subject, NASH can be detected with reference to the numerical value obtained in the embodiment of the present invention.
  • diagnosis can be performed using the marker of the present invention to treat a NASH patient.
  • the amount of the test sample is larger than that of the control sample derived from the subject not suffering from NASH.
  • NASH is detected by the step of detecting NASH and one or more treatments selected from the group consisting of drug therapy, exercise therapy and diet therapy by using as an index that the sample is derived from a subject suffering from A NASH treatment method comprising a step of treating a subject.
  • the present invention (A) a step of measuring the amount of AAT-linked sugar chain A3F in the test sample; (B) Compared with the amount in the control sample derived from the subject not suffering from NASH, the amount of the test sample measured in the step (A) is larger, indicating that the test sample is a sample derived from the NASH patient.
  • Detecting NASH as an index of C) A NASH treatment method including the step of treating a subject in which NASH is detected by one or more treatments selected from the group consisting of drug therapy, exercise therapy and diet therapy.
  • the drug therapy include insulin resistance improving drugs (for example, pioglitazone), vitamin E (for example, ⁇ -tocophenol) and the like.
  • NASH Progression / Reduction Monitoring Method Using the “I. NASH detection marker”, NASH progression / reduction in a subject can be monitored. Specifically, the progress or reduction of NASH can be monitored by a method characterized by measuring the amount of AAT-linked sugar chain A3F in a test sample.
  • the present invention (D) measuring the amount of AAT-linked sugar chain A3F in the first test sample; (E) a step of measuring AAT-linked sugar chain A3F in a second test sample derived from the same subject, (F) A method of monitoring the progress or reduction of NASH including the step of comparing the measured value of the first test sample with the measured value of the second test sample is included. The results of the method indicate the course of NASH in the subject (ie progression or reduction if there is a change).
  • the measurement value of the marker of the present invention increases over time by comparing the measurement value of the first test sample and the measurement value of the second test sample, the result is It means the progression (deterioration) of NASH.
  • the measurement value of the marker of the present invention decreases with time by comparing the measurement value of the first test sample with the measurement value of the second test sample, the result is It means reduction of NASH.
  • the method can be performed to monitor the progress of NASH in a subject suffering from NASH. Moreover, in order to monitor the level of predisposition to NASH, it can be used with a subject who does not have NASH (for example, a subject suspected of being likely to develop NASH). It is suggested that NASH is not so severe that the marker measurement value of a test subject approaches the measurement value of a person (a healthy person or a NAFL patient) who does not suffer from NASH. On the contrary, as the marker measurement value of the subject becomes farther from the measurement value of the person who is not affected with NASH (a healthy person or a NAFL patient), the NASH is serious or the deterioration of the disease state is suggested.
  • the therapeutic effect of NASH in a subject can be evaluated using the “I. NASH detection marker”. Specifically, the therapeutic effect of NASH can be evaluated by a method characterized by measuring the amount of AAT-linked sugar chain A3F in a test sample. That is, the present invention includes a method for evaluating the therapeutic effect of NASH by performing the above steps (D) to (F) over time, such as before, during and after NASH treatment. The result of the method indicates the therapeutic effect of NASH in the subject.
  • the measurement value of the marker of the present invention is decreased by comparing the measurement value of the first test sample and the measurement value of the second test sample, the result is the treatment of NASH in the test sample. It means that there is an effect.
  • the measured value of the first test sample with the measured value of the second test sample if the measured value of the marker of the present invention is increased or unchanged, the result is It means that there is no effect on the treatment of NASH in the specimen.
  • the NASH treatment includes drug therapy, exercise therapy, diet therapy, and other treatment methods such as surgical treatment performed for the purpose of NASH treatment.
  • the period during which NASH treatment is performed is referred to as NASH treatment period.
  • the NASH treatment is performed for a certain period or more, and the measurement of the marker of the present invention is performed after a certain period or more in the NASH treatment period.
  • the fixed period is not particularly limited, but is preferably 1 week, more preferably 1 month, 3 months, 6 months, 1 year, and may be a period of 1 year or more.
  • a mode in which a marker in a test sample of a subject is measured periodically every three months is desirable.
  • the effectiveness of a substance for treating NASH can be evaluated using the “I. NASH detection marker”. Specifically, the effectiveness of a substance for treating NASH can be evaluated by a method characterized by measuring the amount of AAT-linked sugar chain A3F in a test sample. That is, it includes a method for evaluating the effectiveness of the substance by performing the steps (D) to (F) over time, such as before, during, and after administration of the substance for treating NASH. . The results of the method indicate the effectiveness of the material.
  • the measurement value of the marker of the present invention is decreased by comparing the measurement value of the first test sample and the measurement value of the second test sample, the result is that the substance is used for the treatment of NASH. Means effective.
  • the measured value of the marker of the present invention is increased or unchanged by comparing the measured value of the first test sample with the measured value of the second test sample, the result is the substance Means ineffective in the treatment of NASH.
  • the kit for detecting NASH includes a kit for detecting NASH used in the methods II to VI described above. Specifically, a non-alcoholic steatohepatitis (NASH) detection kit containing an AAT-linked sugar chain A3F can be mentioned.
  • NASH non-alcoholic steatohepatitis
  • a non-alcoholic steatohepatitis (NASH) detection kit containing an antibody against ⁇ 1-antitrypsin (AAT) or a fragment thereof is also included.
  • the kit can be used for isolation of AAT to which A3F is bound from a test sample and measurement of the amount of AAT to which A3F is bound in the test sample.
  • the type and origin of the antibody are not particularly limited as long as it has a specific binding property to AAT.
  • Monoclonal antibodies and polyclonal antibodies can be used, but monoclonal antibodies are preferred.
  • the antibody may be labeled.
  • the antibody production method is not particularly limited, and a known method can be used. Specifically, a monoclonal antibody or a polyclonal antibody can be produced by immunizing an animal with AAT or a partial sequence peptide thereof.
  • Example 1 Specimens Analysis was performed using sera of patients diagnosed with NAFL by liver biopsy (17 specimens) and sera of patients diagnosed with NASH by liver biopsy (28 specimens). Diagnosis of NAFL and NASH was performed by Matteoni classification based on pathological findings. Matteoni classification is a classification method for nonalcoholic fatty liver disease based on the presence or absence of inflammation in the leaflets, balloon-like degeneration of hepatocytes, Mallory-Denck body or fibrosis. In cases where inflammation is accompanied by intralobular inflammation, type 2 is classified as type 1, when type 1 is accompanied by balloon-like degeneration of hepatocytes, type 3 is classified as type 3, and type 3 is accompanied by Mallory-Denk or fibrosis. Type 1 and type 2 are diagnosed as NAFL, type 3 and type 4 as NASH.
  • AAT 50 ⁇ L of NAFL and NASH patient serum was filtered through a 0.22 ⁇ m filter (Cellulose Acetate Spin Filters, Agilent, Santa Clara, Calif.) And then diluted with 150 ⁇ L of Buffer A (Agilent, Santa Clara, Calif.). The diluted serum was applied to a MARS HSA / IgG spin cartridge (Agilent, Santa Clara, Calif.) Equilibrated with Buffer A. Centrifugation (100 ⁇ g, 2 minutes, 4 ° C.) was performed to recover the eluate 1.
  • the MARS HSA / IgG spin cartridge was washed three times with 267 ⁇ L of Buffer A, and all the eluates were combined with eluate 1 to make eluate 2. Of approximately 1000 ⁇ L of eluate 2, 200 ⁇ L was applied to a MARS Human-14 spin cartridge (Agilent, Santa Clara, Calif.) Equilibrated with Buffer A. Centrifuge (100 ⁇ g, 2 minutes, 4 ° C.), allow to stand at room temperature for 5 minutes, wash 3 times with 267 ⁇ L of Buffer A, and add 2.5 mL of Buffer B (Agilent, Santa Clara, Calif.) The minute was eluted.
  • the solvent of the fraction containing AAT was replaced with phosphate buffered saline using Spin Concentrators, 5K MWCO (Agilent, Santa Clara, Calif.).
  • NuPAGE LDS Sample Buffer (4X) (Invitrogen, Waltham, MA) was added to this solution and heated at 70 ° C. for 15 minutes to denature the protein.
  • Ten ⁇ g of denatured protein was separated with NuPAGE Novex 4-12% Bis-Tris Gel 1.0 mm, 10 Well (Invitrogen, Waltham, MA), and the protein was stained with SimplyBlue SafeStain (Invitrogen, Waltham, MA).
  • sample solution A A band corresponding to AAT was cut out, and protein extraction and trypsin digestion were performed from the gel using In-Gel Tryptic Digest Kit (Pierce Biotechnology, Waltham, MA). 200 ⁇ L of purified water was added to the gel after trypsin digestion, shaken at room temperature for 30 minutes, and the supernatant was transferred to a new sample tube (sample solution A). Next, 400 ⁇ L of 12.5 mM ammonium bicarbonate buffer / 50% acetonitrile was added to the gel, shaken at room temperature for 30 minutes, and the supernatant was combined with sample solution A (sample solution B).
  • sample solution C 200 ⁇ L of acetonitrile was added to the gel, shaken at room temperature for 30 minutes, and the supernatant was combined with the sample solution B. This solution was dried under reduced pressure, dissolved in 100 ⁇ L of 25 mM ammonium bicarbonate buffer, heated at 90 ° C. for 10 minutes, and then cooled on ice (sample solution C).
  • the COOH group of sialic acid in A3 glycan was ethyl esterified with 1-ethyl-3-p-tolyltriazene (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd, Tokyo, japan).
  • the labeled sugar chain was eluted with 100 ⁇ L of purified water.
  • 2.5 pmol of A3 glycan labeled with aoWR was added to 50 ⁇ L, and the sugar chain was purified by GlycoWorks HILIC uElution Plate (Waters, Milford, Mass.).
  • MALDI-TOF (/ TOF) analysis was performed by UltraFlex II (Bruker Daltonics GmbsH, Bremen, Germany) using 2,5-dihydroxybenzoic acid (10 mg / mL) as a matrix.
  • A3F was quantified from the ratio of the A3F peak to the A3 glycan peak in the sample.
  • FIG. 1 (A) shows the serum concentration of each AAT-linked sugar chain A3F for each specimen
  • FIG. 1 (B) shows a boxplot created from FIG. 1 (A).
  • Table 1 shows the average value (Mean) and standard deviation (SD) of NAFL and NASH. The t test was used for the test of significant difference.
  • the AAT-linked sugar chain A3F concentration in NASH patient serum was significantly increased compared to NAFL patients. Therefore, it was shown that AAT-linked sugar chain A3F is useful as a NASH marker in distinguishing NASH patients from NAFL patients.
  • the ROC (receiver operating characteristics) curve of the AAT-linked sugar chain A3F in the diagnosis of NASH is shown in FIG.
  • the ROC curve was created using R (Ver 3.3.2).
  • the area under the ROC curve obtained from the ROC curve was 0.775. In the ROC curve, when the point at which the sum of specificity and sensitivity is the maximum is taken as the cutoff value, the value was 0.8 ⁇ M.
  • the cutoff value was 0.8 ⁇ M
  • the sensitivity in diagnosis of NASH was 64% and the specificity was 82%. Since the AAT-linked sugar chain A3F concentration in the NASH patient serum was 0.3 ⁇ M or higher, false negatives can be eliminated by setting the cut-off value to 0.3 ⁇ M.
  • the cutoff value was 0.3 ⁇ M
  • the sensitivity in NASH diagnosis was 100% and the specificity was 29.4%.
  • Example 2 Specimens Analysis was performed using sera of patients diagnosed with NAFL by liver biopsy (31 specimens) and sera of patients diagnosed with NASH by liver biopsy (38 specimens). The diagnosis of NAFL and NASH was performed by Matteoni classification based on pathological findings as in Example 1.
  • 50 ⁇ L of serum from NAFL and NASH patients was diluted with 150 ⁇ L of 20 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0), and filtered through a 0.45 ⁇ m centrifugal filter unit (Ultrafree-MC HV Centrifugal Filter).
  • the filtered serum was applied to column A and mixed by shaking for 10 minutes at room temperature.
  • the mixture was centrifuged (2500 ⁇ g, 1 minute, room temperature), and the eluate was applied again to column A, and mixed by shaking for 10 minutes at room temperature. Centrifugation (2500 ⁇ g, 1 minute, room temperature) was performed to collect the eluate (eluate 3).
  • the solvent was changed to 150 mM sodium chloride / 20 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0) by adding a 5 M sodium chloride aqueous solution to the eluate 4, which was applied to the column B and mixed by shaking at room temperature for 30 minutes.
  • the mixture was centrifuged (100 ⁇ g, 5 minutes, room temperature), and the eluate was again applied to column B, and mixed by shaking at room temperature for 30 minutes. Centrifugation (100 ⁇ g, 5 minutes, room temperature) and column B was washed 3 times with 200 ⁇ L of 150 mM sodium chloride / 20 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0).
  • AAT concentrations of serum and purified AAT solution were measured by Human Serpin A1 DuoSet ELISA (R & D Systems, Inc., McKinley Place NE, MN). Capture antibody made up to 400 ng / mL with phosphate buffered saline was added to Nunc (registered trademark) MaxiSorp TM 384 well plate (Nunc, Roskilde, Denmark) at 15 ⁇ L / well and allowed to stand overnight at 4 ° C. The plate was washed 3 times with 90 ⁇ L of washing solution (0.05% Tween20 / PBS) and blocked with 70 ⁇ L of 5% Tween20 / PBS.
  • the sample was washed twice with 90 ⁇ L of washing solution and suspended in 5% Tween 20 / PBS at 15 ⁇ L / well, and allowed to stand at room temperature for 2 hours.
  • the antibody was washed 4 times with 90 ⁇ L of the washing solution, and a detection antibody adjusted to 150 ng / mL with 5% Tween20 / PBS was added at 15 ⁇ L / well, and left at room temperature for 2 hours.
  • the plate was washed 4 times with 90 ⁇ L of the washing solution, HRP-labeled streptavidin solution diluted 1000-fold with 5% Tween20 / PBS was added at 15 ⁇ L / well, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 30 minutes.
  • the plate was washed 4 times with 90 ⁇ L of washing solution, TMB solution (Dako, Santa Clara, California) was added at 15 ⁇ L / well, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 30 minutes. The reaction was stopped with 15 ⁇ L of 1N sulfuric acid, and the absorbance at 450 nm was measured using Benchmark Plus (Bio-Rad). Using AAT derived from human plasma purchased from Sigma (St. Louis, Missouri) as a standard in AAT quantification, the AAT concentration in the sample was quantified.
  • AAT-A3F serum concentration was calculated from the A3F quantitative value (pmol / ⁇ g AAT) by MALDI-TOF MS and the serum AAT concentration (mg / mL) measured by ELISA. And NASH patients.
  • FIG. 3 (A) shows the serum concentration of each AAT-linked sugar chain A3F for each specimen
  • FIG. 3 (B) shows a boxplot created from FIG. 3 (A).
  • Table 2 shows the mean value (Mean) and standard deviation (SD) of NAFL and NASH. The t test was used for the test of significant difference.
  • the AAT-linked sugar chain A3F concentration in NASH patient serum was significantly increased compared to NAFL patients. Therefore, it was shown that AAT-linked sugar chain A3F is useful as a NASH marker in distinguishing NASH patients from NAFL patients.
  • the ROC curve of AAT-linked sugar chain A3F in the diagnosis of NASH is shown in FIG.
  • the ROC curve was created using R (Ver 3.3.2).
  • the area under the ROC curve obtained from the ROC curve was 0.655.
  • the cutoff value when the point at which the sum of specificity and sensitivity is maximized is taken as the cutoff value, the value was 9 ⁇ M.
  • the cutoff value was 9 ⁇ M, the sensitivity in diagnosis of NASH was 58% and the specificity was 74%.
  • the marker of the present invention can distinguish NASH from NAFL, and is a method for diagnosing NASH, a method for monitoring NASH progression or mitigation, a method for evaluating the therapeutic effect of NASH, and evaluating the effectiveness of a substance for treating NASH. Useful for.

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Abstract

本発明は、NASHの検出の指標(特に、NASHとNAFLを区別する指標)となる新規のマーカー、該マーカーを用いたNASHの検出方法、さらに該マーカーによりNASHを検出するためのキットを提供する。具体的には、該マーカーはα1‐アンチトリプシンに結合している糖鎖A3Fである。

Description

非アルコール性脂肪肝炎検出方法
 本発明は、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の検出の指標となるマーカー、該マーカーを用いたNASHの検出方法及び該マーカーを含むNASH検出用キットに関する。
 ウイルス性、自己免疫性等の慢性肝疾患を除く、明らかな飲酒歴のない人に発生する疾患群は、一括して非アルコール性脂肪性肝疾患(non-alcoholic fatty liver disease:以下、NAFLDと記す)と定義される。NAFLDは、さらに、非アルコール性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver:以下、NAFLと記す)と非アルコール性脂肪肝炎(non-alcoholic steatohepatitis:以下、NASHと記す)とに分類される。NAFLは病態が進行することは稀で病的意義は少ない。一方、肥満、糖尿病等の生活習慣病を背景とするNASHは肝硬変を経て肝癌又は肝関連死のリスクをもたらす予後の悪い疾患であり、早期の診断と治療が必要である。
 NAFLDに罹患しているか否かは、画像検査による脂肪肝の確認、血液検査によるウイルス性でないことの確認、飲酒歴の問診による多量の飲酒が原因ではないことの確認により診断が可能であるが、NAFLDと診断された患者がNAFLではなく、NASHに罹患していることの確定診断は、現在、肝生検にて行われ、小葉内の炎症、肝細胞の風船様変性、マロリー・デンク体あるいは線維化の有無に基づくMatteoni分類(非特許文献1)を用いた病理判定や脂肪蓄積、炎症、肝細胞風船様肥大の各スコアから算出されるNAFLD Activity Score(NAS)や肝線維化の病理判定(非特許文献2)が診断基準となる。しかし、肝生検は患者への負担が大きいうえ、サンプリングエラーや評価者間のバラつき等の課題も多いため、肝生検に代わる非侵襲診断法の開発が求められている。
 また、近年、タンパク質結合糖鎖を癌等の疾患の診断マーカーとして用いるための研究が行われている。例えば、Mac-2結合蛋白糖鎖修飾異性体(M2BPGi)がC型肝炎患者のデータをもとに、肝臓の線維化ステージの進展を反映する糖鎖マーカーとして知られており(非特許文献3)、日本において測定キットが上市されている(HISCL(登録商標)M2BPGi試薬、シスメックス株式会社)。タンパク質結合糖鎖マーカーとNASHの関連としては、例えば、非特許文献4では、M2BPGiがNASH患者における線維化ステージの進展を反映することが記載されているが、NASH患者とNAFL患者の選別に関しては記載も示唆もされていない。なお、非特許文献5では、フコシル化Mac-2結合タンパク質(Mac2bp)はMac2bpの総量と関連しているとして、糖鎖ではなく、Mac2bpの総量を測定し、非NASH(NAFL)患者と比較してNASH患者でMac2bpが有意に増加していることが記載されている。
 非特許文献6には、血清のフコシル化ハプトグロビン(Fuc-Hpt)が非NASH(NAFL)患者と比べてNASH患者において顕著に増加することが記載されている。また、非特許文献7には、Fuc-HptとMac2bpの併用により、より効率的にNAFLD患者からNASH患者を選別可能であることが記載されている。
 α1‐アンチトリプシン(AAT)は血中の最も主要なプロテアーゼインヒビターであって、種々のセリンプロテアーゼを阻害する。主に肝細胞で生成され、種々の炎症時に血中に増加する急性相反応物質の一つであり、炎症性疾患、悪性腫瘍の指標となることが知られている。また、非特許文献8には、血液中のAATに結合している糖鎖A3F(3)1G3S3(アウターアームフコシル化)の量が、健常者と比較してC型肝炎起因の肝硬変患者、C型肝炎起因の肝癌患者において上昇することが記載されている。但し、AATとNASHの関係、あるいは、AATに結合している糖鎖とNASHの関係は知られていない。
Gastroenterology, Volume 116, Issue 6, 1413-1419(1999) Hepatology, Volume 41, Issue 6, 1313-1321(2005) Scientific Reports, Volume 3, 1065(2013) Journal of Gastroenterology,Volume 50,776-784 (2015) Proteomics Clinical Applications, Volume 7, 648-656(2013) PLos ONE, Volume 8, Issue 6, e66328 (2013) Hepatology,Volume 62, Issue 5, 1433-1443 (2015) PLos ONE, Volume 5, Issue 8, e12419 (2010)
 本発明の目的は、NASHの検出の指標(特に、NASHとNAFLを区別する指標)となる新規のマーカー、該マーカーを用いたNASHの検出方法、さらに該マーカーによりNASHを検出するためのキットを提供することにある。また、該マーカーを用いたNASHの診断方法、NASHの進行又は軽減のモニタリング方法、NASHの治療効果の評価方法、NASHを治療するための物質の有効性の評価方法に関する。
 本発明者らは、鋭意研究の結果、α1―アンチトリプシン(AAT)に結合している約20種の糖鎖の中から、式(I)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

(式中、Neu5AcはN-アセチルノイラミン酸、Galはガラクトース、GlcNAcはN-アセチルグルコサミン、Manはマンノースを意味する。)
で示される構造を含むフコシル化糖鎖のみ、NAFL患者と比較してNASH患者において有意に増加することを見出し、新規のNASH検出用マーカーとして同定した。本明細書において式(I)の構造を含むフコシル化糖鎖を「A3F」ともいう。本明細書において、上記本発明のマーカーを「AAT結合糖鎖A3F」とも言う。
 すなわち、本発明は、以下に関する。
(1)被検試料における、α1‐アンチトリプシンに結合している式(I):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

で示される構造を含むフコシル化糖鎖の量を測定することを特徴とする、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の検出方法。
(2)非アルコール性脂肪肝炎(NASH)に罹患していない被検体由来の対照試料における量と比較して、被検試料における量が多いことを、該被検試料が非アルコール性脂肪肝炎(NASH)に罹患している被検体由来の試料であることの指標とする、(1)記載の方法。
(3)該非アルコール性脂肪肝炎(NASH)に罹患していない被検体が、非アルコール性脂肪肝(NAFL)に罹患している被検体である、(2)記載の方法。
(4)被検試料が、非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)に罹患している被検体由来である、(1)~(3)いずれかに記載の方法。
(5)該被検試料が血液又は血清である、(1)~(4)いずれかに記載の方法。
(6)該測定が、免疫測定法、質量分析法又は液体クロマトグラフィーを用いて行うものである、(1)~(5)いずれかに記載の方法。
(7)該免疫測定法がELISAである(6)記載の方法。
(8)該質量分析法がMALDI法、LC/MS法又はLC/MS/MS法である(6)記載の方法。
(9)α1‐アンチトリプシンに結合している式(I):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

で示される構造を含むフコシル化糖鎖からなる、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)検出用マーカー。
(10)式(I):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007

で示される構造を含むフコシル化糖鎖及び/又は
α1‐アンチトリプシンに対する抗体若しくはその断片
を含む、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)検出用キット。
(11)α1‐アンチトリプシンに対する抗体を用いて、被検試料における、α1‐アンチトリプシンに結合している式(I)で示される構造を含むフコシル化糖鎖の量を測定することを特徴とする、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の検出方法。
(12)(2)~(8)いずれかに記載の方法で非アルコール性脂肪肝炎(NASH)を検出する工程、及び
薬物療法、運動療法及び食事療法からなる群より選ばれる1以上の治療により非アルコール性脂肪肝炎(NASH)が検出された被検体を治療する工程を含む、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)治療方法。
(13)被検試料における、AAT結合糖鎖A3Fの量が、0.8μM以上である場合に、該被検試料が非アルコール性脂肪肝炎(NASH)に罹患している被検体由来の試料であるとする、(2)~(8)いずれかに記載の方法。(実施例1)
(14)被検試料における、AAT結合糖鎖A3Fの量が、0.3μM以上である場合に、該被検試料が非アルコール性脂肪肝炎(NASH)に罹患している被検体由来の試料であるとする、(2)~(8)いずれかに記載の方法。(実施例1)
(15)被検試料における、AAT結合糖鎖A3Fの量が、9μM以上である場合に、該被検試料が非アルコール性脂肪肝炎(NASH)に罹患している被検体由来の試料であるとする、(2)~(8)いずれかに記載の方法。(実施例2)
 また、本発明には、以下も含まれる。
(1-1)(A)被検試料における、AAT結合糖鎖A3Fの量を測定する工程、
(B)非アルコール性脂肪肝炎(NASH)に罹患していない被検体由来の対照試料における量と比較して、工程(A)で測定した被検試料における量が多いことを、該被検試料が非アルコール性脂肪肝炎(NASH)患者由来の試料であることの指標とする工程を含む、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)患者のスクリーニング方法。
(1-2)被検試料における、AAT結合糖鎖A3Fの量を測定することを特徴とする、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の進行又は軽減をモニタリングする方法。
(1-3)被検試料における、AAT結合糖鎖A3Fの量を測定することを特徴とする、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の治療効果を評価する方法。
(1-4)被検試料における、AAT結合糖鎖A3Fの量を測定することを特徴とする、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)を治療するための物質の有効性の評価方法。
 本発明のマーカーは、NASHとNAFLを区別してNASHを検出することができ、NASHの診断方法、NASHの進行又は軽減のモニタリング方法、NASHの治療効果の評価方法、NASHを治療するための物質の有効性の評価に有用である。さらに、血液又は血清を用いて測定が可能であり、肝生検と比べて、患者や医療従事者の負担も軽く、より迅速かつ簡便に上記診断や評価等が可能である。
(A)AAT結合糖鎖A3Fの検体ごとの血清中濃度、及び、(B)(A)から作成した箱ひげ図(実施例1) NASHの診断におけるAAT結合糖鎖A3FのROC曲線(実施例1) (A)AAT結合糖鎖A3Fの検体ごとの血清中濃度、及び、(B)(A)から作成した箱ひげ図(実施例2) NASHの診断におけるAAT結合糖鎖A3FのROC曲線(実施例2)
 本明細書において使用される用語は、特に言及する場合を除いて、当該分野で通常用いられる意味で用いられる。
 「被検試料」とは、被検体から単離した生物学的材料を意味する。例えば、血液、リンパ液、髄液、尿及びその処理物等が用いられるが、好ましくは血液、さらに好ましくは該血液を分離して得られる血清、血漿が用いられる。
 「被検体」とは任意の動物を意味する。例えば、ヒト、サル、マウス、ラット、ウサギ等の哺乳類が挙げられる。好ましくは、ヒト又はマウスである。
 以下に、本発明の具体的態様を記載するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
I.NASH検出用マーカー
 本明細書の実施例に示す通り、AAT結合糖鎖A3Fを新規のNASH検出用マーカーとして見出した。つまり、本発明は、AAT結合糖鎖A3Fからなる、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)検出用マーカーを包含する。
 本発明のマーカーであるAAT結合糖鎖A3Fは公知物質である。
 α1‐アンチトリプシン(AAT、アルファ-1-アンチトリプシン)は418アミノ酸からなるタンパク質であり、配列は、アクセッション番号AAB59375として、GenBankに登録され、公表されている。また、アクセッション番号P01009として、Uniprotに登録されており、その中で、アイソフォームや数多くの自然変異体が公表されている。
 AATの配列上のN-グリコシル化位置として、70位、107位又は271位のアスパラギンが知られている(J Proteome Res. 2014,;13(7):3131-43)。本発明のマーカーがNASH検出用マーカーとして利用可能である理由としては、NAFL患者と比較してNASH患者において、該3ヶ所のグリコシル化位置に結合する糖鎖の総量における、A3Fの割合が有意に多いことが考えらえる。
 AATは、上記に登録されているタンパク質や自然変異体のみならず、生体内で生じ得る変異体も含み、該タンパク質において1~数個、1~5個、1~3個、1若しくは2個のアミノ酸が欠失、置換及び/又は付加されたタンパク質であって多形性や突然変異に基づく変異により生じるものが含まれる。ただし、N-グリコシル化位置である、70位、107位又は271位のアスパラギンは保存されていることが好ましい。
 本発明のNASHマーカーは、具体的には、式(I)で示される構造を含む糖鎖であって、当該糖鎖の何れかの糖残基がフコシル化(Fuc)されているものである。より具体的には、本発明のNASHマーカーとしては、式(I)で示される構造を含む糖鎖であって、いずれか1つのN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)がフコシル化されているものが挙げられる。より具体的には、式(I)で示される構造を含む糖鎖であって、非還元末端側(糖鎖頭部)に存在する3本に分岐した糖鎖中のいずれか1つのN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)がフコシル化されているもの(アウターアームフコシル化)、又は、式(I)で示される構造を含む糖鎖であって、最もアスパラギン残基に近い還元末端に存在するN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)がフコシル化されているもの(コアフコシル化)が挙げられる。
 式(I)で示される構造には、例えば、以下の式(II)又は式(III)で示される構造等が包含される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009

(式(II)又は式(III)中のα2―3/6はα2―3グリコシド結合又はα2―6グリコシド結合を、β1-3/4はβ1-3グリコシド結合又はβ1-4グリコシド結合を意味する。)
II.NASHの検出方法
 上記「I.NASH検出用マーカー」を用いて、NASHの検出を行うことができる。つまり、本発明は、被検試料における、AAT結合糖鎖A3Fの量を測定することを特徴とする、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の検出方法を包含する。
 本発明のマーカーはNASHを検出するために利用することができる。すなわち、被検試料における、
AATに結合している式(I)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010

で示される構造を含むフコシル化糖鎖(A3F)の量
を測定することにより、NASHを検出することができる。
 AAT結合糖鎖A3Fの量の測定方法としては、例えば、免疫測定法や質量分析を用いた方法等が挙げられる。下記実施例を参照に測定することもできる。
 免疫測定法としては、公知の免疫学的方法を利用することができる。公知の免疫学的方法としては、例えば、ELISA法、RIA法、ウェスタンブロット法等が例示される。
 質量分析法としては、具体的には、例えば、
(a)被検試料からAATを分離する工程、及び、
(b)分離されたAATに結合しているA3Fの量を測定する工程
を含む方法等が挙げられる。
 工程(a)としては、AATを特異的に認識して、その他のタンパク質も含む被検試料からAATを分離し得る方法であればいずれのものでもよい。この際、AATはA3Fが結合している部位が含まれていれば、野生型であっても変異型であってもよいし、全長であっても断片であってもよい。より具体的には、AATの配列上の70位、107位又は271位のアスパラギンを含むタンパク質又は断片であればよい。
 具体的には、例えば、抗AAT抗体を用いた免疫沈降法、抗体アフィニティーカラムによりAATを被検試料から分離する方法が挙げられる。
 まず、アガロースビーズ又は磁気ビーズにAATに対する抗体を結合させる。ここで、結合の様式は共有結合でもよいし、ビオチン-アビジンによる結合でもよい。次に、抗体結合ビーズに対して被検試料を接触させ、ビーズ上の抗体に被検試料中のAATを結合させた後、ビーズを充分に洗浄し、さらに酸、アルカリ、又は高塩濃度の溶液を用いてビーズ上の抗体からAATを遊離させることで、AATを分離する。
 工程(b)としては、工程(a)で分離されたAATに結合しているA3Fの量を測定し得る方法であればいずれのものでもよい。例えば、公知の質量分析又はクロマトグラフィーにより測定する方法等が例示される。MS法、MS/MS法、LC/MS法、LC/MS/MS法、HPLC、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー等が例示される。また、工程(a)と同様に公知の免疫学的測定方法も利用可能である。
 なお、本発明のマーカーであるAAT結合糖鎖A3Fの量として、その絶対量を必ずしも求める必要はなく、上記測定方法等で検出された個々のAAT結合糖鎖A3F固有のピークを数値化したり、基準とするピークとの比を求めたりすることによっても求めることもできる。この具体的な方法としては、検出された各ピークの高さを数値化する方法、ピーク面積を数値化する方法等があり、液体クロマトグラフィーでは定量性を有する測定方法であるのでどちらかに限定されるものではないが、MS法ではピーク面積を数値化する方法が、精度がよく、好ましい。
 質量分析により測定する方法とは、具体的には、工程(a)で分離されたAATをプロテアーゼ等によりペプチド断片化し、得られたAAT断片の混合物から、本発明のマーカーであるA3Fを有するAAT断片を質量分析装置で検出する方法が挙げられる。工程(a)で分離されたAATは変性後、還元アルキル化し、プロテアーゼを使い、ペプチド断片化する。プロテアーゼはタンパク質をペプチド断片に分解するものであればどのようなものでもよいが、トリプシン、リシルエンドペプチターゼ等が挙げられる。AAT断片はそのまま質量分析装置で計測しても問題ないが、抗体やレクチン等を用いて予め濃縮することが望ましい。具体的には、例えば、AAL(Aleuria aurantia lectin)、AOL(Aepergillus oryzae L-fucose-specific lectin)、LTL(Lotus tetragonolobus lectin)、UEA I(Ulex europeus I agglutinin)、LCA(Lens culinaris agglutinin-A)等のようにフコースに結合するレクチンを使ってAATを濃縮することが望ましい。質量分析装置による計測は、質量分析装置単体でも問題ないが、液体クロマトグラフィーやキャピラリー電気泳動等のクロマトグラフィーと組み合わせることが望ましい。A3Fの量を測定する方法としては、ピーク面積を計測する方法が挙げられる。
 また、工程(a)で分離されたAATの糖鎖部分を、グリカナーゼやヒドラジンを使って分解して遊離させた後、測定の対象とする該糖鎖部分(A3F)を必要に応じて誘導体化又は化学修飾して、その量を測定することができる。または、液体クロマトグラフィー等によりA3Fを分離して、その量を測定することができる。
 AATから糖鎖部分を分解する方法としては、ヒドラジン分解法や、酵素(N-グリカナーゼ)消化法等が挙げられる。これらのうち、定量的に糖鎖を切断するには酵素(N-グリカナーゼ)消化法が好ましい。
 上述のようにして調製した糖鎖において、検出したいA3Fを標識、誘導体化する方法としては、特に限定されるものではないが、質量分析法装置を使う場合はイオン化効率を高める標識法、より具体的には、Nα‐((aminooxy)acetyl)tryptophanylarginine methyl ester(aoWR)を用いる標識方法が特に好ましい。蛍光検出器を使う場合は2-アミノピリジンにより糖鎖部分を標識することが好ましい。また、上述のようにして標識した糖鎖部分を誘導体化する方法として、標識にaoWRを用いる場合は、例えば、J. Frukawa et al., Anal. Chem. 80(2008)1094‐1101に記載の方法等が用いられ、標識に2-アミノピリジンを用いる場合はY. Otake et al., J Biochem (Tokyo)129(2001)537-42に記載の方法等が用いられる。
 上述のようにして、標識、誘導化されたA3Fを分離する方法としては、液体クロマトグラフィーの他、電気泳動等を用いることができる、好ましくは液体クロマトグラフィーを用いることができる。液体クロマトグラフィーの条件は特に限定されるものではないが、逆相又は順相カラムが望ましく、溶離液が安定的に送液できるものであればどのような仕様でもよく、特に限定されるものではない。
 次に、A3Fの量の測定を行なうが、この方法としては、A3Fを選択的に検出できるものであれば、特に限定されるものではない。具体的な測定方法としては、紫外可視光吸収法、蛍光検出法、質量分析法、核磁気共鳴法、本発明の糖鎖部に特異的な抗体を用いる方法等が挙げられ、中でも、質量分析法や蛍光検出法が望ましい。
 蛍光検出法を用いて検出する場合は、上述の2-アミノピリジン等の蛍光物質で予め糖鎖を標識化する必要がある。蛍光検出法の検出条件は、検出対象とする糖鎖(A3F)を検出できるものであれば、特に限定されるものではない。2-アミノピリジンを標識化合物に使った場合は、励起光に波長280nm~330nm、蛍光検出に波長350nm~420nmを選択することが好ましい。
 また、質量分析法を使う場合は上述のaoWRにより予め糖鎖にイオン性化合物を付加することが望ましい.質量分析法を用いて検出する場合、質量分析装置の検出範囲としては、検出対象とする糖鎖(A3F)を検出できる範囲であれば、特に限定されるものではない。イオン化法はMALDI、ESI(エレクトロスプレーイオン化)の他、APCI(大気圧化学イオン化)等でもよいが、MALDIが最も好ましい。質量分析装置は四重極型、TOF型、イオントラップ型、磁場型、フーリエ変換型のいずれでもよいが、定量性の高い四重極型、感度の高いTOF型、イオントラップ型が特に好ましい。また、検出するイオンは、親イオンに限定されるものではなく、フラグメントイオン、付加イオン、2量体イオン等関連イオンであってもよい。このようにして求められる本発明のNASHマーカーの量を測定する方法としては、検出対象とする糖鎖(A3F)に相当するピークのピーク面積を計測する方法等が挙げられる。なお、質量分析法を用いて検出する場合、液体クロマトグラフィーの機能も有するLS/MSを用いることもできる。
 また、上述した方法の他、被検試料から、本発明のマーカーであるA3Fを有する糖タンパク質を分離する工程と、分離されたA3Fをもつ糖タンパク質に含まれるAATの量を測定する工程とを含む方法を用いることもできる。すなわち、本発明の方法におけるマーカーを測定する工程が、
(c)前記体液中の全糖タンパク質からA3Fを有する糖タンパク質を分離する工程、及び
(d)該分離された糖タンパク質におけるAATの量を測定する工程、
を含むNASH検出方法である。
 2以上の測定値を比較する場合、1種又は複数の統計的分析(例えば、t-検定、ウェルチのT検定、ウィルコクソンの順位和検定、ANOVA、再帰的分割、ランダムフォレスト等)を使用して、比較することができる。
 本発明のマーカーは単独で用いられてもよいが、他のNASHの検出が可能であることが知られているマーカー(例えば、Fuc-Hpt、Mac2bp等)と組み合わせて利用することもできる。
III.NASHの診断方法
 上記「I.NASH検出用マーカー」を用いて、NASHの診断が可能である。本発明のマーカーは、健常人及びNAFL患者では被検試料中の量が少なく、NASH患者において被検試料中の量が有意に上昇する。よって、「II.NASHの検出方法」において、NASHに罹患していない被検体(健常人及び/又はNAFL患者)由来の対照試料における量と比較して、被検試料における量が多いことを、該被検試料がNASHに罹患している被検体由来の試料であることの指標とすることにより、NASHを検出することができる。
 つまり、本発明は、
(A)被検試料における、AAT結合糖鎖A3Fを測定する工程、
(B)NASHに罹患していない被検体由来の対照試料における量と比較して、工程(A)で測定した被検試料における量が多いことを、該被検試料がNASH患者由来の試料であることの指標とする工程を含む、NASH患者のスクリーニング方法を包含する。
 臨床においては、現在、NAFLDは、診断基準が確立しており、画像検査による脂肪肝の確認、HBs抗原、HCV抗体、各種自己抗体等を用いた公知の血液検査によるウイルス性疾患でないことの確認、飲酒歴の問診による多量の飲酒が原因ではないことの確認(例えば、飲酒量がエタノール換算で20g未満/日又は140g未満/週)により診断可能である。よって、NAFLDと診断された患者が、病態が進行することが稀なNAFLではなく、予後の悪いNASHに罹患していることの確定診断が重要となり、本発明のマーカーは、特に、公知の診断方法によりNAFLDに罹患していると診断された被験者に関し、NASHに罹患しているか否かの診断を可能にする点で非常に有用である。つまり、「II.NASHの検出方法」において、測定したNAFLD患者由来の被検試料における量を、NASHに罹患しておらず、かつ、NAFLDに罹患している被検体(つまり、NAFLに罹患している被検体)由来の対照試料における量と比較して、被検試料における量が多いことを、被検試料がNASHに罹患している被検体由来の試料であることの指標とすることにより、NASHを検出(診断)し、NASH患者をスクリーニングすることができる。
 対照試料における量とは、複数のサンプルの平均値を用いることが好ましい。対照試料における量は被検試料と同時に測定してもよいし、予め測定してカットオフ値を設定してもよい。
 「本発明のNASHマーカーの量」は、NASHに罹患していない被検体由来の被検試料では少ないが、NASH患者由来の被検試料では顕著に多くなる。従って、「II.NASHの検出方法」において被検試料中の「本発明のNASHマーカーの量」又は該NASHマーカーの量に基づく算出値が前記「対照試料における量」より有意に大きいとき又は予め設定されたカットオフ値より大きいときに、その被検試料はNASH患者由来の試料である可能性が高いということができる。
 なお、本発明における「カットオフ値」とは、「II.NASHの検出方法」により得られたNASHマーカーの量又はNASHマーカーの量に基づく算出値と比較して、NASH患者とNASHに罹患していない被検体(健常人及び/又はNAFL患者)を区別する値を指す。カットオフ値の決定方法は、特に限定されないが、下記実施例のように、ROC曲線を用いてカットオフ値を決定してもよい。
 カットオフ値を用いてNASHを検出する場合、NASHの定義やマーカーの測定方法によって、カットオフ値が変わってくる。従って、目的とするマーカーについて、NASHに罹患していない被検体、NASH患者の測定値を事前に確認して、カットオフ値を決めて、それに従って検出することが好ましい。本発明の実施例に従って、被験者の血清を用いてマーカーの測定を行う場合には、本発明の実施例で得られた数値を参考にNASHを検出することができる。
 上記のように本発明のマーカーを用いて診断し、NASH患者の治療を行うことも可能である。具体的には、「II.NASHの検出方法」において、NASHに罹患していない被検体由来の対照試料における量と比較して、被検試料における量が多いことを、該被検試料がNASHに罹患している被検体由来の試料であることの指標とすることにより、NASHを検出する工程、及び
薬物療法、運動療法及び食事療法からなる群より選ばれる1以上の治療によりNASHが検出された被検体を治療する工程を含む、NASH治療方法である。
 つまり、本発明は、
(A)被検試料における、AAT結合糖鎖A3Fの量を測定する工程、
(B)NASHに罹患していない被検体由来の対照試料における量と比較して、工程(A)で測定した被検試料における量が多いことを、被検試料がNASH患者由来の試料であることの指標とすることにより、NASHを検出する工程、
(C)薬物療法、運動療法及び食事療法からなる群より選ばれる1以上の治療によりNASHが検出された被検体を治療する工程を含む、NASH治療方法を包含する。
 薬物療法としては、インスリン抵抗性改善薬(例えば、ピオグリタゾン)、ビタミンE(例えば、αトコフェノール)等が挙げられる。
IV.NASHの進行/軽減のモニタリング方法
 上記「I.NASH検出用マーカー」を用いて、被検体におけるNASHの進行/軽減のモニタリングを行うことができる。具体的には、被検試料における、AAT結合糖鎖A3Fの量を測定することを特徴とする方法により、NASHの進行又は軽減をモニタリングすることができる。
 つまり、本発明は、
(D)第1の被検試料における、AAT結合糖鎖A3Fの量を測定する工程、
(E)同一の被検体由来の第2の被検試料における、AAT結合糖鎖A3Fを測定する工程、
(F)第1の被検試料の測定値と第2の被検試料の測定値を比較する工程
を含む、NASHの進行又は軽減をモニタリングする方法を包含する。該方法の結果は、被検体におけるNASHの経過(すなわち、変化があるならば、進行又は軽減)を示す。
 本発明のマーカーを一定期間以上の間を空けて少なくとも2回測定し、測定値を比較する。一定期間以上の間を空けて複数回行い、測定値の経時的変化を比較してもよい。本発明のマーカーの測定値の経時的な変化がある場合、該変化は、被検体におけるNASHの進行又は軽減を示し得る。第1の被検試料の測定値と第2の被検試料の測定値を比較することにより、本発明のマーカーの測定値が経時的に増加している場合、その結果は、該被検体におけるNASHの進行(悪化)を意味する。第1の被検試料の測定値と第2の被検試料の測定値を比較することにより、本発明のマーカーの測定値が経時的に減少している場合、その結果は、該被検体におけるNASHの軽減を意味する。
 該方法は、NASHに罹患している被検体におけるNASHの経過をモニタリングするために実施することができる。また、NASHに対する素因のレベルをモニタリングするために、NASHを有さない被検体(例えば、NASHを発症しやすいと疑われる被検体)で使用することができる。被験者のマーカー測定値がNASHに罹患していない者(健常者又はNAFL患者)の測定値に近づくほど、NASHが重篤ではないことが示唆される。逆に、被験者のマーカー測定値がNASHに罹患していない者(健常者又はNAFL患者)の測定値から遠くなるに従い、NASHが重篤である、あるいは、病態の悪化が示唆される。
V.NASHの治療効果の評価方法
 上記「I.NASH検出用マーカー」を用いて、被検体におけるNASHの治療効果の評価を行うことができる。具体的には、被検試料における、AAT結合糖鎖A3Fの量を測定することを特徴とする方法により、NASHの治療効果を評価することができる。
 つまり、本発明は、上記工程(D)~(F)をNASHの治療前、治療期、治療後等、経時的に行うことにより、NASHの治療効果を評価する方法を包含する。該方法の結果は、被検体におけるNASHの治療効果を示す。
 本発明のマーカーを一定期間以上の間を空けて少なくとも2回測定し、測定値を比較する。一定期間以上の間を空けて複数回行い、測定値の経時的変化を比較してもよい。本発明のマーカーの測定値の経時的な変化がある場合、該変化は、被検体におけるNASHの治療効果の有無を示し得る。第1の被検試料の測定値と第2の被検試料の測定値を比較することにより、本発明のマーカーの測定値が減少している場合、その結果は、該被検体におけるNASHの治療に効果があることを意味する。第1の被検試料の測定値と第2の被検試料の測定値を比較することにより、本発明のマーカーの測定値が増加している場合あるいは変化がない場合、その結果は、該被検体におけるNASHの治療に効果がないことを意味する。
 NASHの治療とは、薬物療法、運動療法、食事療法、その他NASHの治療を目的として行われる外科的治療等の治療方法を含む。本発明において、NASHの治療が行われている期間をNASHの治療期という。
 本発明の治療効果の評価のための方法は、NASHの治療が一定期間以上行われ、本発明のマーカーの測定がNASH治療期に一定期間以上の間を空けて行われることが望ましい。本発明において一定期間とは特に限定されないが、好ましくは1週間、より好ましくは1ヶ月、3ヶ月、6カ月、1年であり、1年以上の期間であってもよい。例えば、3ヶ月毎に定期的に被験者の被検試料におけるマーカーが測定される態様も望ましい。
VI.NASHを治療するための物質の有効性の評価方法
 上記「I.NASH検出用マーカー」を用いて、NASHを治療するための物質の有効性の評価を行うことができる。具体的には、被検試料における、AAT結合糖鎖A3Fの量を測定することを特徴とする方法により、NASHを治療するための物質の有効性の評価を行うことができる。
 つまり、上記工程(D)~(F)を、NASHを治療するための物質の投与前、投与期、投与後等、経時的に行うことにより、該物質の有効性を評価する方法を含有する。該方法の結果は、該物質の有効性を示す。
 本発明のマーカーを一定期間以上の間を空けて少なくとも2回測定し、測定値を比較する。一定期間以上の間を空けて複数回行い、測定値の経時的変化を比較してもよい。本発明のマーカーの測定値の経時的な変化がある場合、該変化は、該物質の有効性の有無を示し得る。第1の被検試料の測定値と第2の被検試料の測定値を比較することにより、本発明のマーカーの測定値が減少している場合、その結果は、該物質がNASHの治療に有効であることを意味する。第1の被検試料の測定値と第2の被検試料の測定値を比較することにより、本発明のマーカーの測定値が増加している場合あるいは変化がない場合、その結果は、該物質がNASHの治療に効果がないことを意味する。
VII. NASH検出用キット
 本発明は、上記II~VIの方法に用いられるNASH検出用キットを包含する。詳しくは、AAT結合糖鎖A3Fを含む、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)検出用キットが挙げられる。
 また、α1‐アンチトリプシン(AAT)に対する抗体若しくはその断片を含む、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)検出用キットも挙げられる。該キットは、A3Fが結合しているAATの被検試料からの単離やA3Fが結合しているAATの被検試料中の量の測定に利用可能である。
 該抗体は、AATに特異的結合性を有する限り、その種類や由来等は特に限定されない。モノクローナル抗体及びポリクローナル抗体を使用できるが、好ましくはモノクローナル抗体である。また、該抗体は標識されていてもよい。
 該抗体作製方法は、特に限定されず、公知の方法が利用可能である。具体的には、AAT又はその部分配列ペプチドで動物を免疫して、モノクローナル抗体又はポリクローナル抗体を作製することができる。
 以下に、本発明の実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
実施例1
検体
 肝生検によりNAFLと診断された患者の血清(17検体)、肝生検によりNASHと診断された患者の血清(28検体)を用いて解析を行った。NAFL及びNASHの診断は、病理所見に基づくMatteoni分類によって行った。Matteoni分類とは、小葉内の炎症、肝細胞の風船様変性、マロリー・デンク体あるいは線維化の有無に基づく非アルコール性脂肪性肝疾患の分類法であり、脂肪肝のみでは1型、1型に小葉内炎症を伴う場合は2型、1型に肝細胞の風船様変性を伴う場合は3型、3型にマロリー・デンク体あるいは線維化を伴う場合は4型と分類される。1型及び2型がNAFL、3型及び4型がNASHと診断される。
AATの分離
 NAFL及びNASH患者の血清50μLを0.22μmのフィルター(Cellulose Acetate Spin Filters, Agilent, Santa Clara, CA)で濾過した後、150μLのBuffer A(Agilent, Santa Clara, CA)で希釈した。希釈した血清を、Buffer Aで平衡化したMARS HSA/IgGスピンカートリッジ(Agilent, Santa Clara, CA)に供した。遠心(100xg,2分間,4℃)し、溶出液1を回収した。MARS HSA/IgGスピンカートリッジを267μLのBuffer Aで3回洗浄し、全ての溶出液を溶出液1と合わせて溶出液2とした。約1000μLの溶出液2のうち、200μLをBuffer Aで平衡化したMARS Human-14スピンカートリッジ(Agilent, Santa Clara, CA)に供した。遠心(100xg,2分間,4℃)し、5分間室温で静置した後、267μLのBuffer Aで3回洗浄し、2.5mLのBuffer B(Agilent, Santa Clara, CA)でAATを含む画分を溶出した。このAATを含む画分の溶媒を、Spin Concentrators,5K MWCO(Agilent, Santa Clara, CA)を用いてリン酸緩衝生理食塩水に置換した。この溶液にNuPAGE LDS Sample Buffer(4X)(Invitrogen, Waltham, MA)を加え、70℃で15分間加熱しタンパク質を変性させた。変性させたタンパク質10μgをNuPAGE Novex 4-12% Bis-Tris Gel 1.0 mm, 10 Well(Invitrogen, Waltham, MA)で分離し、タンパク質をSimplyBlue SafeStain(Invitrogen, Waltham, MA)で染色した。AATに当たるバンドを切り出し、In-Gel Tryptic Digestion Kit(Pierce Biotechnology, Waltham, MA)を用いてゲルからのタンパク質の抽出とトリプシン消化を行った。トリプシン消化後のゲルに対して200μLの精製水を加え、室温で30分間振とうし、上清を新しいサンプルチューブに移した(サンプル溶液A)。次に、ゲルに対して400μLの12.5mM 重炭酸アンモニウム緩衝液/50%アセトニトリルを加え、室温で30分間振とうし、上清をサンプル溶液Aと合わせた(サンプル溶液B)。さらに、ゲルに対して200μLのアセトニトリルを加え、室温で30分間振とうし、上清をサンプル溶液Bと合わせた。この溶液を減圧乾固させた後、100μLの25mM 重炭酸アンモニウム緩衝液で溶解し、90℃で10分間加熱した後に氷上で冷却した(サンプル溶液C)。
AATの糖鎖解析
 サンプル溶液Cに1UのPNGaseF(Basel, Switzerland)を加え、37℃で一晩静置した。この溶液のうち、50μL中に含まれる糖鎖をBlotGlyco(Sumitomo Bakelite Co. Ltd., Tokyo, Japan)を用いたグライコブロッティング法によりaoWR標識した。この際、サンプル中のシアル酸が持つCOOH基を1-メチル-3-p-トリルトリアゼン(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd, Tokyo, japan)によってメチルエスエル化した。上記のグライコブロッティングを行う際、A3 glycan(Ludger, Oxfordshire, UK)を併せてaoWR標識した。A3 glycan中のシアル酸が持つCOOH基を1-エチル-3-p-トリルトリアゼン(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd, Tokyo, japan)によってエチルエステル化した。aoWR標識反応後、標識糖鎖を100μLの精製水で溶出した。このうちの50μLに対し、aoWR標識を行ったA3 glycanを2.5pmol添加し、GlycoWorks HILIC uElution Plate(Waters, Milford, MA)によって糖鎖を精製した。2,5-ジヒロドキシ安息香酸(10mg/mL)をマトリクスとして、UltraFlex II(Bruker Daltonics GmbsH, Bremen, Germany)によりMALDI-TOF(/TOF)解析を行った。サンプル中のA3FのピークとA3 glycanのピーク比から、A3Fの定量を行った。
 糖鎖解析に供した血清量を基に、AAT結合糖鎖A3Fの血清中濃度を算出し、NAFL患者とNASH患者とで比較した。AAT結合糖鎖A3Fの検体ごとの血清中濃度を図1(A)に、図1(A)から作成した箱ひげ図を図1(B)に示す。また、NAFL及びNASHそれぞれの平均値(Mean)及び標準偏差(SD)を表1に示す。有意差の検定にはt検定を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 NASH患者血清中のAAT結合糖鎖A3F濃度は、NAFL患者と比較して有意に上昇していた。従って、AAT結合糖鎖A3Fが、NASHマーカーとしてNASH患者をNAFL患者と区別するという点で有用であることが示された。
 NASHの診断におけるAAT結合糖鎖A3FのROC(受信者動作特性:receiver operating characteristics)曲線を図2に示した。ROC曲線はR(Ver3.3.2)を用いて作成した。ROC曲線から求めたROC曲線下面積は0.775であった。ROC曲線において、特異度と感度との和が最大となる点をカットオフ値とすると、その値は0.8μMであった。カットオフ値を0.8μMとした場合、NASHの診断における感度は64%、特異度は82%であった。
 NASH患者血清中のAAT結合糖鎖A3F濃度は0.3μM以上であったことから、カットオフ値を0.3μMとすることで、偽陰性を排除することができる。カットオフ値を0.3μMとした場合、NASH診断における感度は100%、特異度は29.4%であった。
実施例2
検体
 肝生検によりNAFLと診断された患者の血清(31検体)、肝生検によりNASHと診断された患者の血清(38検体)を用いて解析を行った。NAFL及びNASHの診断は、実施例1と同様に病理所見に基づくMatteoni分類によって行った。
免疫沈降法によるAATの精製
 0.45μmの遠心式フィルターユニット(Ultrafree-MC HV Centrifugal Filter, Millipore, Billerica, Massachusetts)に300μLのAffi-Gel Blue Gel(Bio-Rad, Alfred Nobel Drive Hercules, CA)と70μLのProtein G Sepharose 4 Fast Flow(GE Healhcare, Chicago, Illinois)を入れ、20mM リン酸ナトリウム緩衝液(pH7.0)で平衡化し、カラムAとした。NAFL及びNASH患者の血清50μLを150μLの20mM リン酸ナトリウム緩衝液(pH7.0)で希釈し、0.45μmの遠心式フィルターユニット(Ultrafree-MC HV Centrifugal Filter)で濾過した。濾過した血清をカラムAに供し、室温で10分間振とうして混和した。遠心(2500xg,1分間,室温)し、溶出液を再度カラムAに供し、室温で10分間振とうして混和した。遠心(2500xg,1分間,室温)し、溶出液を回収した(溶出液3)。カラムAを250μLの20mM リン酸ナトリウム緩衝液(pH7.0)で洗浄し、洗浄液を溶出液3と合わせて溶出液4とした。新しい0.45μmの遠心式フィルターユニット(Ultrafree-MC HV Centrifugal Filter)に20μLのAlpha-1 Antitrypsin Select(GE Healhcare)を入れ、150mM 塩化ナトリウム/20 mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.0)で平衡化し、カラムBとした。溶出液4に5M 塩化ナトリウム水溶液を加えることで溶媒を150mM 塩化ナトリウム/20mM リン酸ナトリウム緩衝液(pH7.0)とし、カラムBに供して室温で30分間振とうして混和した。遠心(100xg,5分間,室温)し、溶出液を再度カラムBに供し、室温で30分間振とうして混和した。遠心(100xg,5分間,室温)し、カラムBを200μLの150mM 塩化ナトリウム/20mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.0)で3回洗浄した。カラムBに200μLの2M 塩化マグネシウム/20mM トリス―塩酸緩衝液(pH7.0)を添加し,室温で1分間振とうして混和した。遠心(1000xg,1分間,室温)し、AATを含む溶出液5を回収した。カラムBに再度200μLの2M 塩化マグネシウム/20mM トリス―塩酸緩衝液(pH7.0)を添加し,室温で1分間振とうして混和した。遠心(1000xg,1分間,室温)し、溶出液を溶出液5と合わせた。この溶液の溶媒を、Amicon(登録商標) Ultra 0.5 mL Centrifugal Filters(MWCO=3kDa)(Millipore)を用いて10mM 重炭酸アンモニウム溶液に置換し、精製AAT溶液とした。
ELISAによるAAT濃度測定
 血清及び精製AAT溶液のAAT濃度をHuman Serpin A1 DuoSet ELISA(R&D Systems, Inc., McKinley Place NE, MN)で測定した。Nunc(登録商標) MaxiSorpTM 384 well plate(Nunc,Roskilde,Denmark)にリン酸緩衝生理食塩水で400ng/mLとした捕捉抗体を15μL/ウェルで加え、4℃で1晩静置した。90μLの洗浄液(0.05% Tween20/PBS)で3回洗浄し、70μLの5% Tween20/PBSでブロッキングした。90μLの洗浄液で2回洗浄し、5% Tween20/PBSで懸濁した試料を15μL/ウェルで添加し、室温で2時間静置した。90μLの洗浄液で4回洗浄し、5% Tween20/PBSで150ng/mLとした検出抗体を15μL/ウェルで加え、室温で2時間静置した。90μLの洗浄液で4回洗浄し、5% Tween20/PBSで1000倍に希釈したHRP標識ストレプトアビジン溶液を15μL/ウェルで加え、室温で30分間静置した。90μLの洗浄液で4回洗浄し、TMB溶液(Dako, Santa Clara, California)を15μL/ウェルで加え、室温で30分間静置した。15μLの1N硫酸で反応を停止し、Benchmark Plus(Bio-Rad)を用いて450nmにおける吸光度を測定した。AAT定量における標品としてSigma社(St. Louis, Missouri)から購入したヒト血漿由来AATを用い、試料中のAAT濃度を定量した。
AATの糖鎖解析
 10μgのAATに対して還元・アルキル化処理を行い、0.1μgのトリプシンを加えて37℃で一晩静置した。90℃,10分間の加熱によってトリプシンを失活させた後、1UのPNGaseF(Roche, Basel, Switzerland)を加えて37℃で一晩静置した。90℃,10分間の加熱によって酵素を失活させた。AATから遊離した糖鎖を実施例1の「AATの糖鎖解析」と同様の方法で定量した。AATに由来するA3Fの正確な定量を目的とし、1μgあたり15pmolのA3Fを含むと報告されている(Anal Chim Acta. (2015) 25;866:59-68.)α1-acid glycoproteinに由来する糖鎖で検量線を作成し、A3Fの定量値を算出した。
 MALDI-TOF MSによるA3F定量値(pmol/μg AAT)と、ELISAで測定した血清中AAT濃度(mg/mL)から、AAT-A3Fの血清中濃度(μM)を算出し、その値をNAFL患者とNASH患者とで比較した。AAT結合糖鎖A3Fの検体ごとの血清中濃度を図3(A)に、図3(A)から作成した箱ひげ図を図3(B)に示す。また、NAFL及びNASHそれぞれの平均値(Mean)及び標準偏差(SD)を表2に示す。有意差の検定にはt検定を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 NASH患者血清中のAAT結合糖鎖A3F濃度は、NAFL患者と比較して有意に上昇していた。従って、AAT結合糖鎖A3Fが、NASHマーカーとしてNASH患者をNAFL患者と区別するという点で有用であることが示された。
 NASHの診断におけるAAT結合糖鎖A3FのROC曲線を図4に示した。ROC曲線はR(Ver3.3.2)を用いて作成した。ROC曲線から求めたROC曲線下面積は0.655であった。ROC曲線において、特異度と感度との和が最大となる点をカットオフ値とすると、その値は9μMであった。カットオフ値を9μMとした場合、NASHの診断における感度は58%、特異度は74%であった。
 本発明のマーカーは、NASHとNAFLを区別することができ、NASHの診断方法、NASHの進行又は軽減のモニタリング方法、NASHの治療効果の評価方法、NASHを治療するための物質の有効性の評価に有用である。

Claims (10)

  1. 被検試料における、α1‐アンチトリプシンに結合している式(I):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    で示される構造を含むフコシル化糖鎖の量を測定することを特徴とする、非アルコール性脂肪肝炎の検出方法。
  2. 非アルコール性脂肪肝炎に罹患していない被検体由来の対照試料における量と比較して、被検試料における量が多いことを、該被検試料が非アルコール性脂肪肝炎に罹患している被検体由来の試料であることの指標とする、請求項1記載の方法。
  3. 該非アルコール性脂肪肝炎に罹患していない被検体が、非アルコール性脂肪肝に罹患している被検体である、請求項2記載の方法。
  4. 被検試料が、非アルコール性脂肪性肝疾患に罹患している被検体由来である、請求項1~3いずれかに記載の方法。
  5. 該被検試料が血液又は血清である、請求項1~4いずれかに記載の方法。
  6. 該測定が、免疫測定法、質量分析法又は液体クロマトグラフィーを用いて行うものである、請求項1~5いずれかに記載の方法。
  7. 該免疫測定法がELISAである請求項6記載の方法。
  8. 該質量分析法がMALDI法、LC/MS法又はLC/MS/MS法である請求項6記載の方法。
  9. α1‐アンチトリプシンに結合している式(I):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

    で示される構造を含むフコシル化糖鎖からなる、非アルコール性脂肪肝炎検出用マーカー。
  10. 式(I):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

    で示される構造を含むフコシル化糖鎖及び/又は
    α1‐アンチトリプシンに対する抗体若しくはその断片
    を含む、非アルコール性脂肪肝炎検出用キット。
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