乳糖または牛乳摂取後のラクターゼ不持続を診断するためのラクターゼ不耐症の呼気、血漿、尿中のラクターゼ吸収マーカーの評価

Evaluation of breath, plasma, and urinary markers of lactose malabsorption to diagnose lactase non-persistence following lactose or milk ingestion.

• Aahana Shrestha
• Matthew P G Barnett
• Jo K Perry
• David Cameron-Smith
• Amber M Milan

抄録

背景:

成人のラクターゼ非持続性（LNP）は、ラクターゼの発現が低いことに起因しており、その結果、乳糖不吸収（LM）が生じる。LNPは遺伝的形質ですが、一般的にはラクトース耐性試験後の呼気H、血中グルコース、尿中ガラクトースなどのLMマーカーによって決定されます。牛乳を使用したこれらのマーカーの既知の有効性は、一般的に行われているにもかかわらず、限られています。牛乳中のβ-カゼインバリアントなどの組成の違いが診断の有効性に影響を与える可能性がある。本研究では、乳糖と牛乳の両方にチャレンジした後、これらの一般的に測定されるLMマーカーを用いてLNPを検出するための診断精度を評価することを目的とした。

BACKGROUND: Adult lactase non-persistence (LNP) is due to low lactase expression, resulting in lactose malabsorption (LM). LNP is a genetic trait, but is typically determined by LM markers including breath H, blood glucose, and urinary galactose after a lactose tolerance test. Known validity of these markers using milk is limited, despite being common practice. Compositional variation, such as β-casein variants, in milk may impact diagnostic efficacy. This study aimed to evaluate the diagnostic accuracy to detect LNP using these commonly measured LM markers after both lactose and milk challenges.

方法:

健康な若年女性 40 名を 50g の乳糖を摂取させ、その後、750mL の牛乳（37.5g の乳糖）を従来の牛乳（A1 および A2 β-カゼインの両方）と A1 β-カゼインを含まない牛乳（a2 Milk™）に無作為に割り付けて、別々のクロスオーバー試験を行った。血液、呼気および尿を、各チャレンジの前および3時間後までに採取した。制限断片長多型によって決定されるC/TおよびG/A多型の存在を、LNPの診断基準として使用した。

METHODS: Fourty healthy young women were challenged with 50 g lactose then randomized for separate cross-over visits to ingest 750 mL milk (37.5 g lactose) as conventional (both A1 and A2 β-casein) and A1 β-casein-free (a2 Milk™) milk. Blood, breath and urine were collected prior to and up to 3 h following each challenge. The presence of C/T and G/A polymorphisms, determined by restriction fragment length polymorphism, was used as the diagnostic reference for LNP.

結果:

遺伝子検査により、40人中14人の被験者がLNPを有することが確認された（C/CおよびG/G）。3つのLMマーカー（呼気H、血漿グルコース、尿中ガラクトース/クレアチニン）はすべて、ラクターゼ持続性（LP）とラクトースチャレンジ後のLNPを、それぞれ1.00、0.75、0.73のレシーバー操作特性（ROC）曲線下面積（AUC）で識別した。血漿中グルコースおよび尿中ガラクトース/クレアチニンは、牛乳摂取後には信頼性が低かった（AUC<0.70）。牛乳摂取時のブレスHの特異性は高い（100％）ままであったが、乳糖に比べて従来品（92.9％）、a2ミルク™（78.6％）では感度が低下した（乳糖含有量で調整した感度）。呼気Hの最適カットオフ値は、従来の牛乳（21ppm）よりもa2 Milk™（13ppm）の方が低かった。既存の文献のカットオフ値を使用すると、呼気Hの感度と特異度は、血漿グルコースよりも高く、乳糖負荷後のLNPを検出することができましたが、尿中ガラクトース/クレアチニンの値は既存の文献のカットオフ値よりも低くなっていました。

RESULTS: Genetic testing identified 14 out of 40 subjects as having LNP (C/C and G/G). All three LM markers (breath H, plasma glucose and urinary galactose/creatinine) discriminated between lactase persistence (LP) and LNP following lactose challenge with an area under the receiver operating characteristic (ROC) curve (AUC) of 1.00, 0.75 and 0.73, respectively. Plasma glucose and urinary galactose/creatinine were unreliable (AUC < 0.70) after milk ingestion. The specificity of breath H remained high (100%) when milk was used, but sensitivity was reduced with conventional (92.9%) and a2 Milk™ (78.6%) compared to lactose (sensitivities adjusted for lactose content). The breath H optimal cut-off value was lower with a2 Milk™ (13 ppm) than conventional milk (21 ppm). Using existing literature cut-off values the sensitivity and specificity of breath H was greater than plasma glucose to detect LNP following lactose challenge whereas values obtained for urinary galactose/creatinine were lower than the existing literature cut-offs.

結論:

本研究では、乳糖基質や牛乳の組成によって診断閾値が異なる場合がありますが、使用されている基質に関係なく、ブレスHによるLNPの正確な診断が可能であることが示されました。

CONCLUSION: This study showed accurate diagnosis of LNP by breath H irrespective of the substrate used, although the diagnostic threshold may vary depending on the lactose substrate or the composition of the milk.

トライアル登録:

ACTRN12616001694404 .2016年12月9日にプロスペクティブに登録。

TRIAL REGISTRATION: ACTRN12616001694404 . Registered prospectively on December 9, 2016.