岡山大学の研究グループは、糖尿病患者の尿に含まれる「糖鎖」の量で、腎臓の機能が将来悪化しやすいかどうかを予測できることを世界ではじめて突き止めた。

　尿1滴を使用するだけで、これまでより正確に腎機能の悪化を推定できるという。今回の研究は、尿中糖鎖と糖尿病患者の腎機能の悪化との関係を示したもので、糖尿病腎症の新たなメカニズムの解明につながる可能性がある。

　岡山大学などは、この判定手法に関する特許を出願中で、実用化に向けた検討も進めている。

　研究は、岡山大学大学院医歯薬学総合研究科腎・免疫・内分泌代謝内科学の和田淳教授、三瀬広記医員らの研究グループによるもので、米国糖尿病学会(ADA)が発行する医学誌「Diabetes Care」に発表された。 　日本で人工透析の原因となる腎臓病の第1位は糖尿病腎症だ。新たに透析が必要となる患者のうち43%(1万6,103人)が、糖尿病腎症が原因で透析に至っている。

　糖尿病腎症は、近年登場したさまざまな治療薬などの効果で、以前よりその進行は抑えられているが、糖尿病腎症による透析導入者数はいまだ多い。

　「将来の腎臓病の悪化が予測できることで、より早い段階で、より説得力をもって患者への生活習慣病の指導や治療が進められる。これにより、糖尿病腎症が進行し透析治療に進行する患者を減らすことができる」と、三瀬広記氏は言う。

　「尿中糖鎖が糖尿病腎症の新たな治療ターゲットになる。糖鎖についてさらに研究を進める。その他の腎臓病においても、尿中糖鎖による診断バイオマーカーの研究を進める」と、和田淳教授は述べている。 　研究グループは今回の研究で、バイオ企業のグライコテクニカが開発した「レクチンアレイ」を用いて、尿1滴(20マイクロリットル、マイクロは100万分の1)を用いるだけで、多くの患者の尿中の複数の糖鎖量を短期間かつ同時に測定するのに成功した。

　「グリコシド結合」とは、糖分子と別の有機化合物とが脱水縮合してつくられる結合。糖鎖とは、糖がグリコシド結合によって鎖状につながった化合物を指す。

　糖鎖は、タンパク質やDNAに続く第3の生体高分子とされ、免疫やホルモン分泌、発がんなどさまざまな生体機能に関わっている。

　結合する糖が多様で、構造が複雑なことから測定が難しく、これまで腎臓病や糖尿病での研究は進んでいなかった。

　「レクチン」とは、糖鎖に対して特別な結合活性をもつタンパク質。これまで、がん細胞やがん細胞の影響で他の細胞が産生する特殊な糖タンパク質などの糖鎖が、レクチンを用いて検出する「腫瘍マーカー」として知られていた。

　レクチンアレイは、糖鎖とレクチンの結合性を利用し、多様な糖鎖を検出するためのキット。45種類のレクチンが固定されているチップ(レクチンアレイ)上に、尿をかけることで、尿中の糖鎖がそれぞれに対応したレクチンに結合し、尿中糖鎖を測定できる。 　研究グループは、このレクチンアレイを用いて、岡山大学病院を含めた岡山県内8施設における2型糖尿病患者の尿中糖鎖量を測定した。

　その結果、将来腎臓の機能が悪くなる患者では、特定の尿中糖鎖量が大きく異なっていることを発見した。

　具体的には、SNAというレクチンに結合する「Siaα2-6Gal/GalNAc」という糖鎖、RCA120というレクチンに結合する「Galβ1-4GlcNAc」という糖鎖、ABA・Jacalin・ACAといった3つのレクチンに共通して結合する「Galβ1-3GalNAc」という糖鎖の尿中排泄量が多い患者や、DBAというレクチンに結合する「GalNAcα1-3GalNAc」の尿中排せつ量が少ない患者では、将来腎臓の機能が悪化しやすいという結果が得られた。

　さらに、現在の治療に用いられているアルブミン尿などのバイオマーカーに、これら尿中糖鎖というバイオマーカーを加えることで、これまでより正確に腎機能の悪化を予測できることが判明した。

岡山大学大学院医歯薬学総合研究科 腎・免疫・内分泌代謝内科学
Identification of Novel Urinary Biomarkers for Predicting Renal Prognosis in Patients With Type 2 Diabetes by Glycan Profiling in a Multicenter Prospective Cohort Study: U-CARE Study 1(Diabetes Care 2018年6月)