COPD診断におけるメタボロミクスの応用

[Application of metabolomic in COPD diagnosing].

抄録

慢性閉塞性肺疾患（COPD）は非常に不均一であり、複数の表現型を持ち、臨床経過を予測することは困難です。また、COPDの進行度を測るバイオマーカーも明確に定義されていません。近年、核磁気共鳴法、質量分析法などの最新の測定技術が開発され、生物学的研究に広く利用されるようになりました。これらの技術は、数万から数千の微細な化学物質を分析することが可能である。メタボロミクスとは、メタボローム（生体物質中に存在する分子量1000以下の低分子化合物）を評価することで、生体内の生化学的プロセスを診断する手法である。これにより、生体の代謝活動の量的・質的変化を細胞レベルでモニターすることが可能になる。理論的には、臨床症状や臨床検査値の変化が現れる前に、ホメオスタシスの乱れを検出することが可能である。これまで比較的少なかった、COPDのメタボローム手法を用いた研究の結果、COPDと他の疾患との鑑別や、疾患の層別化、重症度などCOPD患者の診断が可能になる可能性が示唆されました。COPDにおけるこれらの手法の感度や特異性を評価するために、さらなる研究が必要である。

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is very heterogeneous, with multiple phenotypes and hardly predictable clinical course. There are no clearly defined biomarkers measuring its progress and advancement. In the recent years, development of modem measurement techniques, first of all the nuclear magnetic resonance and mass spectrometry, allowed their widespread use in biological research. These techniques can analyze tens to several thousands of fine chemicals. Together with chemometric analysis create new diagnostic tool--metabolomics, which evaluates the biochemical processes in biological systems with an assessment of metabolome (the set of all metabolites--small molecules compounds MW < 1000 Da found in the biological material). This in turn makes possible to monitor the quantitative and qualitative changes in activity of the body's metabolism at the cellular level. Theoretically, this may allow to detect disturbances of homeostasis before the onset of clinical symptoms and yet measurable laboratory changes. The results, of the studies so far relatively few, studies with the use of metabolomic methods in COPD suggest that it might be possible to differentiate COPD from other diseases, as well as diagnosing patients with COPD, including disease stratification and severity. It is necessary to conduct further research in order to assess the sensitivity and specificity of these methods in COPD.