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) 共同研究者 勝又規行 (国立成育医療センター研究所) 島津 章 (国立京都病院) 肥塚直美 (東京女子医科大学第二内科) 藤枝憲二 (旭川医科大学小児科) 横谷 進 (虎の門病院小児科)
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濃度頂値のレベル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。平成10年度からはこの検討は指定研究として行われている。
はじめに
われわれは、これまでに市販キットについて補正式を作成する一方、測定キットによって測定結果が異なる原因を追究した。その結果、用いる標準品の違いがその原因の大部分であり、共通の標準品を使用して検体を測定すれば、測定値がほぼ一致することを示した。
今年度も、現在市販されている6種の測定キットについて検討し、補正式を作成した。さらに標準品の違いが測定値の違いであることを再確認するとともに、キット販売各社の協力を得て、キットによる測定値の違いをなくすため共通の標準品を使用する方向での検討を進めている。
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6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」・(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)、ヤトロン CLEIAキット(イムライズhGH、以下ヤトロン・CL)、協和メディクスchemiluminescence immunoassay (CLIA)キット(アレグロライトHGH、以下協和CL)を用いて測定した。同時に、日本ケミカルリサーチ社より入手したリコンビナント22Kヒト成長ホルモンを希釈して標準品とし、それを用いた場合の各々の測定キットによる測定値を求め、比較した。なお、この検討は例年は中央で集中的に行っていたが、今年度はキット販売各社によって、リコンビナントGH標準駅の作成から測定まですべて独自に行われた。
方法
各測定キットによる測定値間の相関を見るために、協和CLとの各キットの相関を図1に、JCR社製リコンビナントGHを標準品として用いて測定した場合の測定値についての結果を図2に示した。各キットによる測定値は付属標準品を用いた場合かなり大きく乖離する。しかし共通の標準品を用いて測定するとその測定値はほぼ一致した。
結果
各社の付属標準品を用いての測定結果から線形関係式を用いて作成した測定結果補正式を表1に示す。
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。実際には、平成10年度以降は、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、それを補正式としている。この補正により、用いる測定キットによる診断の差は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という事態は続いている。
考察
現在、各測定キットの標準品はWHOの基準品を一次標品とし、それに対して各メーカーは二次標品を作成し、キット添付の標準品は二次標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。今回の検討で、リコンビナントGH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ほぼ一致した。即ち現在市販されているGH測定キット間の測定値の乖離の原因の(すべてではないにせよ)大部分は、この標準品の実際のGH含有量の違いに起因すると思われた。
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。
これらの結果をもとに、我々は、今後、各キットの一次標品・二次標品を、さらには実際のキットに添付する標準品をもリコンビナントGHにするのが望ましいと考え、各キットメーカーに対応を要請し、検討会を繰り返し行った。幸い、各キットメーカーとも積極的で、一次・二次標品、そして添付標準品もリコンビナントGHとする方向で一致を見た。今回は集中測定ではなく、リコンビナントGHからの標準液の作成、測定すべて各キットメーカーにおいて独自に行われたが、その結果リコンビナントGHを用いての測定結果は、昨年度の中央測定の結果に比較すると若干の乖離を示したが、測定間変動を考慮すれば満足できる一致であると思われた。すなわち、各社とも技術的には新しいリコンビナントGH の標準品をキットに添付することが可能で、これが実現すれば使用するキットによって測定値が異なるという事態はほぼ解消される。しかし現実に標準品を変更するとなると、安定性の検討、認可の問題などなど、短時間では解決できない問題も多く、すぐに実現するには至っていない。今後、さらに各メーカーと協力して、測定値の乖離をなくす努力を続ける必要がある。又、今後の新規のGH測定キットについても、働きかけを行う必要がある。
ここで新しい問題がある。図1と2を比較してもわかるように、リコンビナントGHを標準品として用いると、測定値はこれまでの測定値に比べてかなり低下する。そのため正常児でも負荷試験の際のGH頂値がかなり低値となる。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といった現在用いられているカットオフ値は、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。従って、リコンビナントGHを標準品として用いた測定値をこれにそのままあてはめることはできない。では、リコンビナントGHを標準にして測定した場合にはどのようなカットオフ値を用いればよいのであろうか。
多くの正常児で負荷テストを行い年齢別、性別、負荷試験の種類別に正常範囲を新たに設定できれば良いが事実上不可能である。とすれば、現在広く使用されている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をリコンビナントGHを用いての測定用に修正することとなろう。二抗体法RIAでの測定値との換算が行いえればそれが望ましいが、現在では不可能である。とすれば、現在行われている判定( 診断)と大きく異ならないようにするのが混乱を避ける意味からも現状としては最善と思われる。表2に最近3年間の補正式の作成の資料から、補正値とリコンビナントGHを標準にした場合の測定値の相関式を示した。これを見ると、リコンビナントGHを用いての測定値は補正値の約0.6倍である。したがって、リコンビナントGHを用いての測定の場合、現在のGHD診断の手引きなどに見られるGH頂値の10ng/ml、5ng/mlといったカットオフ値は6ng/ml、3ng/mlと読み替えるのが妥当かと思われる。この際混乱を避けるため、リコンビナントGHを標準にした場合の測定値についてはng(rGH)/mlといった表示とすることを提案したい。
表1:各社GH測定キットの補正式
栄研IRMA(AbビーズHGH栄研) Y=0.88X+0.02 第一IRMA(GHキット第一) Y=0.64X+0.07 東ソーIEMA(Eテスト[TOSOH]U[HGH]) Y=1.15X−0.49 日立化成CL(ヒダザイムCL) Y=1.16X+1.05 ヤトロンCL(イムライズhGH) Y=1.21X+0.47 協和CL(アレグロライトHGH) Y=1.24X−0.30 Y:補正値 X:各社キットでの測定値
表2:リコンビナントGHを標準としての測定値と補正値の相関
2000年6月測定 2001年12月測定 2002年12月測定
栄研 Y= 0.746 X − 0.085 Y= 0.481 X + 0.143 Y= 0.531 X + 0.104 第一 Y= 0.672 X + 0.342 Y= 0.535 X + 0.271 Y= 0.722 X − 0.014 東ソー Y= 0.728 X + 0.807 Y= 0.594 X + 0.155 Y= 0.554 X + 0.271 日立 Y= 0.843X + 0.204 Y= 0.582 X + 0.079 Y= 0.521 X − 0.357 ヤトロン Y= 0.730 X − 0.009 Y= 0.691 X − 0.245 Y= 0.594 X − 0.201 協和 Y=0.562 X − 0.195 Y= 0.673 X + 0.137 平均 Y= 0.745X+0.240 Y= 0.568 X + 0.033 Y= 0.600 X − 0.017 Y:リコンビナント X:補正値
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