指定課題研究報告
成長ホルモン(GH)および関連因子の測定に関する研究
主任研究者 立花克彦(神奈川県立こども医療センター) 島津 章(国立京都病院) 對馬敏夫(東京女子医科大学第二内科) 肥塚直美(東京女子医科大学第二内科) 藤枝憲二(北海道大学医学部小児科) 横谷 進(虎の門病院小児科)
はじめに
成長ホルモン分泌不全(GHD)の診断は、現在のところ各種の成長ホルモン(GH)分泌刺激試験の際の血中GH濃度頂値によって行われている。血中GH濃度は、抗原抗体反応を利用して測定され、数種類の測定キットが市販されているが、その測定値は、用いる測定キットによってかなりの差がある。従って、同じ患者の同じ検体であっても、どの測定キットを用いて測定したかによってその測定値が異なり、その結果、診断が異なってしまう可能性がある。そのため、成長科学協会ではGH・関連因子測定検討専門委員会が、使用する測定キットによって診断やGH治療適応判定の結果が異なることを防ぐことを目的に、平成3年度以降、市販されている各測定キットによる測定値の補正式を作成してきた。昨年度からは、この検討は指定研究として行われている。
我々は、現在市販されている5種の測定キットについて検討し、本年度の補正式を作成した。又、各測定キット間の測定値の関係の変遷を、過去の測定値の相関式を用いて検討した。
方法
健常成人10人を対象にGRH負荷を行い、血清を採取し-20℃で保存した。この血清検体のGH濃度を、現在市販されている5種のGH測定キット、即ち栄研化学immunoradiometric assay (IRMA)キット(AbビーズHGH”栄研”、以下栄研IRMA)、第一アイソトープ研究所IRMAキット(GHキット「第一」、以下第一IRMA)、東ソーimmunoenzymometric assay(IEMA)キット(Eテスト「TOSOH U(HGH)、以下東ソーIEMA、日立化成chemiluminescence enzyme immunoassay (CLEIA)キット(ヒダザイムCL、以下日立化成CL)、日本DPC CLEIAキット(イムライズhGH、以下日本DPC・CL)を用いて測定した。 これらの測定結果について、昨年度と同様、全測定キットによる測定結果の平均を従属変数として、線形関係式を求め補正式とした。
成長科学協会「GH・関連因子測定検討専門委員会」が平成3年度以降、毎年報告し補正式として使用されてきた、市販各種GH測定キットの測定値の相関の回帰式(平成3〜8年度は二種の二抗体法RIAキットによる測定値の平均、平成9年度は全測定キットによる測定値の平均を従属変数とした単相関、平成10年度以降は全測定キットによる測定値の平均を従属変数とした線形関係式)を用い、各年度毎に補正値が5あるいは10ng/mlと計算される各測定キットの実際の測定値を計算で求め、その推移を検討した。
結果
本年度の各測定キットの測定値について求めた線形関係式を表に示す。各測定キット間の測定値の相関は良好であったが、その測定値の絶対値は、昨年度と同様、大きく乖離した(データの詳細は省略)。このため、本年度もこの線形関係式を補正式として適応判定に用いるよう、適応判定委員会に報告した。
平成3年度以降の報告に基づいて、補正値(従属変数の値)が5あるいは10ng/mlとなる、各種測定キットの実際の測定値の年度毎の推移を図に示した。
考案
GHDの場合、原則的にその診断よってGH治療の適応が決定されるため、用いる測定キットによって診断が変わることは望ましいことではない。そのため、成長科学協会では平成3年度以降、各測定キットによる測定値の相関を検討し、補正式を作成して用いることで、この問題を便宜的に解消するよう対処してきた。GHDの診断のためのGH分泌刺激試験におけるGH頂値の10ng/ml、5ng/mlといったカットオフ値は、歴史的に見ると、二抗体法RIAによる測定が行われていた時代に経験的に設定されたものである。そのため、補正式を設定し始めた当初は、当時市販されていた2種の二抗体法RIAキットの測定値の平均に、他の測定キットによる測定値を合わせる、すなわち補正の基準として採用していた。当初はこの2種の二抗体法RIAキットによる測定値はほぼ一致しており、補正式の信頼性は高いものと期待された。そして、二つの二抗体法RIAキットを用いた測定値については補正は行わなかった(図には行ったものとして計算した値をプロットした)。しかし、平成8年度に至り、この2者の二抗体法RIAキットによる測定値にも若干の差が生じた。この場合、どちらの測定キットによる測定値がより信頼できるかという判断は困難であったため、両測定キットによる測定値の平均が正確な値を示すものと仮定し、引き続き基準とした。しかし二抗体法RIAキットでの測定値についても補正を行うこととされた。平成9年度になり、一方の二抗体法RIAキットが市販されなくなった。そのため、当時市販されていた全測定キットによる測定値の平均を基準として補正式を作成したところ、図から明らかなように、1種のIRMAキットによる測定値が、他の測定キットを用いた場合に比して大幅に高値となるという結果が得られた。これは、二種の二抗体法RIAキットのうち、値が比較的高めに出る測定キットが市販されなくなり、低めに出る測定キットが残ったことも一因であろうが、測定キットによっての差が大きくなったことは事実と思われる。この場合、一見この大きく測定値が乖離した測定キットの測定値が正確でないとも思われるが、逆のケースの可能性も同じようにある。そのため、平成9年度はGH・関連因子測定検討専門委員会でも何を基準として補正するかの結論が得られず、実際の判定には平成8年度の補正式をそのまま用いることとなった。
平成10年度になると、残るもう一方の二抗体法RIAキットも市販されなくなり、補正の基準とするものがなにもなくなるという事態となった。そのため、平成10年度は、すべての測定キットによる測定値の平均を従属変数として線形関係式を求め、それを補正式とする事とした。本年度も、同じ方法で先に示した補正式を作成した。この方法で、用いる測定キットによる診断の差をなくすことはできると思われる。しかし、これは時代をおっての不変の基準とはなりえず、過去と比較しての議論が不可能となる。また、測定キットによって同じ検体を測定しても大幅にその結果が異なる事態は続いている。GH想定キット販売各社はそれぞれに厳密なクオリティーコントロールを行っており、試薬のロットが変更されるときにも測定値が変化することのないように努力している。しかし、各々の測定キットで、クオリティーコントロールが行われていても、測定キット毎の測定値が、これだけ乖離すると言うことは、各測定キットによる測定値が時と共に変化してきていると考えなければ説明できない。これに対して早急に対応をとる必要がある。
現在、各測定キットの標準品はWHOの基準品に対して検定されている。しかし、同じWHO基準品といっても、全く同一のWHO基準品が用いられているわけではない。現在日本で市販されているGH測定キットで用いられている標準品は、2種のWHO基準品(66/217、80/505)に準拠している。これら二種の基準品はいずれも下垂体抽出品であるが、GH含有量に差がある。即ち、違うGH含有量の基準を用いているのであるから測定値が異なるのは当然のことといえる。昨年度の検討で、注射用のGH製剤を希釈したものを共通の標準品として用いると、同一検体の測定値は各測定キットによって完全にではないがほぼ一致した。即ち今後は各測定キットで、同じ基準品に対して検定した標準品、さらに可能であれば共通の標準品を用いることが測定キット間の差をなくす上で望ましい。幸い、現在ではGH含有量を正確に知ることのできるリコンビナントGHが入手可能であり、このことは時代を超えて同じ標準品を用意することを可能にする。
現在WHOから供給されている最新の基準品は、リコンビナントGHの88/624である。Growth hormone research societyの小児のGHDの診断と治療についての提言でも、88/624を基準として用い、モノクローナル抗体を用いた測定キットで測定することが推奨されている。今後はWHO88/624に対して検定されたリコンビナントGHを共通の標準品として、すべての測定キットに用いるよう、GH測定キット販売各社に協力を要請する事が重要である。
また、リコンビナントGHを標準品として用いると、昨年度の検討の如く、測定値はこれまでの測定値に比べて大幅に低下する。従って、GHDの診断の際に、従来の判断基準を用いる事はできない。診断の手引きや成長科学協会の治療適応判定基準を改訂することも必要となるため、各方面の関係者との連携も必要となる。
昨年度の検討では、共通の標準品を用いても、測定値は完全には一致しなかった。これは測定原理の違いによるものと思われるが、Growth hormone research societyの提言にもあるように、GH測定値の解釈をする場合には、測定法も考慮に入れて行う必要があることも強調されるべきである。
表 : 成長ホルモン測定値の補正式
Y:補正値 X:キットでの測定値
栄研IRMA(AbビーズHGH栄研) Y=0.88X+1.04 第一IRMA(GHキット第一) Y=0.68X−0.18 東ソーIEMA(Eテスト[TOSOH]U[HGH]) Y=1.22X−0.34 日立化成CL(ヒタザイムCL) Y=1.04X+0.72 日本DPC・CL(イムライズhGH) Y=1.31X−0.16