尿中 6-スルファトキシメラトニンの質量分析による定量：年齢に依存した排泄と生物学的変化

Mass spectrometric quantification of urinary 6-sulfatoxymelatonin: age-dependent excretion and biological variation.

• Martijn van Faassen
• Anna van der Veen
• Sonja van Ockenburg
• Helma de Jong
• Elisabeth G E de Vries
• Ido P Kema

抄録

目的 メラトニンを含む概日リズムの調節因子は、基本的な生物学的プロセスに影響を与えている。尿中のメラトニン代謝物である 6-スルファトキシメラトニンを測定することで、メラトニン産生量を推定することができる。6-スルファトキシメラトニンは主に免疫測定法で分析されているが、これらの方法では低分子を分析する場合、交差反応性や再現性が悪いという問題があった。そこで、我々は、尿中の6-スルファトキシメラトニンを定量するために、タンデム質量分析法（LC-MS/MS）を用いたハイスループット液体クロマトグラフィー法を検証した。また、6-スルファトキシメラトニンの24時間尿中排泄量の年齢依存性と健常者の尿中排泄量の生物学的変動を評価した。方法 オンライン固相抽出法とLC-MS/MSを組み合わせたLC-MS/MS法を国際的なガイドラインに沿って検証し、健康な240人の尿中への6-スルファトキシメラトニンの排泄量を測定した。また、健常者10名を対象に6-スルファトキシメラトニン排泄の生物学的変動を調べた。結果 尿中の6-sulfatoxymelatoninはバリデーション基準内で良好な結果を示した（測定間変動係数5.4％未満、定量限界0.2nmol/L）。24時間尿中の6-スルファトキシメラトニン排泄量には年齢に関連した減少が認められた［F(5, 234)=13.9; p<0.001］。6-スルファトキシメラトニンの被験者内変動は，昼尿で39.2％，夜尿で15.1％，24時間尿で12.2％であった。また，6-スルファトキシメラトニンの被験者間変動は，昼尿で39.1％，夜尿で37.9％，24時間尿で36.8％であった。結論 このMS法は、尿中の6-スルファトキシメラトニンの簡便で再現性の高い高感度定量を可能にした。尿中の6-スルファトキシメラトニン濃度は加齢とともに低下した。尿中の6-スルファトキシメラトニン排泄量の生物学的変動は被験者間で高く，被験者内では低かったことから，今後の研究では24時間尿中の6-スルファトキシメラトニンの反復測定が必要であることが示唆された。

Objectives Regulators of circadian rhythm, including melatonin, influence fundamental biological processes. Measuring the melatonin metabolite 6-sulfatoxymelatonin in urine can estimate melatonin production. 6-sulfatoxymelatonin is mainly analyzed by immunoassays, but these methods are hampered by cross-reactivity and poor reproducibility when used to analyze small molecules. Therefore, we validated a high-throughput liquid chromatography with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method to quantify 6-sulfatoxymelatonin in urine. We evaluated age-dependent 24-h excretion of 6-sulfatoxymelatonin into urine and the biological variation of urinary excretion in healthy individuals. Methods The online solid phase extraction method combined with LC-MS/MS was validated according to international guidelines, and used to measure the excretion of 6-sulfatoxymelatonin into urine of 240 healthy individuals. Biological variation of 6-sulfatoxymelatonin excretion was examined in 10 healthy individuals. Results Urinary 6-sulfatoxymelatonin results were well within the validation criteria (interassay coefficient of variation: <5.4%, quantification limit: 0.2 nmol/L). There was an age-related decrease in 6-sulfatoxymelatonin excretion into 24-h urine [F(5, 234)=13.9; p<0.001]. Within-subject variation of 6-sulfatoxymelatonin was 39.2% in day urine, 15.1% in night urine, and 12.2% in 24-h urine. Between-subject variation was 39.1% in day urine, 37.9% in night urine, and 36.8% in 24-h urine. Conclusions This MS-based method enables straightforward, reproducible, and sensitive quantification of 6-sulfatoxymelatonin in urine. Urinary 6-sulfatoxymelatonin levels decreased with age. Biological variation of 6-sulfatoxymelatonin excretion into urine was high between subjects and lower within subjects, indicating that repeated measurements of 6-sulfatoxymelatonin in 24-h urine are needed in future studies.