骨代謝＆骨粗鬆症診断

コンテンツインデックス ケーススタディ：GeneMediのGMP-h-β-CTx-Abペア（抗ヒトβ-CTxマウスモノクローナル抗体）がELISAでGMP-h-β-CTx-Ag01（組換えヒトβ-CTxタンパク質）を検出するために検証 ケーススタディ：GeneMediの抗-25-OH-VD3/2抗体がCLIAおよび酵素CLIAプラットフォームで25-OH-VD3/2を用いて検証 骨代謝モニタリング＆骨粗鬆症診断のためのGDU製品 骨代謝（骨リモデリング）、カルシウムサイクル、骨粗鬆症の紹介 骨粗鬆症の診断と治療モニタリング：骨リモデリングマーカーとカルシウムサイクルマーカー

ケーススタディ：GeneMediのGMP-h-β-CTx-Abペア（抗ヒトβ-CTxマウスモノクローナル抗体）がELISAでGMP-h-β-CTx-Ag01（組換えヒトβ-CTxタンパク質）を検出するために検証

研究によると、活性化された破骨細胞は、無機マトリックスを溶解するための低pHの吸収ピットを作り、TRAPやカテプシンKなどのリソソーム酵素が露出したタイプ1コラーゲンを効果的に消化し、タイプ1コラーゲンのカルボキシル末端交差結合テロペプチド（CTX-1）などの特定の分解生成物を放出します。バイオマーカーβ-CTxは骨代謝（骨リモデリング）に関する重要な情報を提供し、骨折リスクの予測や治療効果のモニタリングに役立ちます。最近、当社の研究開発部門は、当社のGMP-h-β-CTx-AbペアがGMP-h-β-CTx-Ag01に対して広い線形範囲と良好な感度を持っていることを実証しました。以下は、GeneMediのGMP-h-β-CTx-Ab01/02/03/04（抗ヒトβ-CTxマウスモノクローナル抗体）がELISAでGMP-h-β-CTx-Ag01（組換えヒトβ-CTxタンパク質）を検出するための検証結果です。特にAb01-Ab02ペアとAgをお勧めします。

図1. GeneMediのGMP-h-β-CTx-Ab01/02/03/04（抗ヒトβ-CTxマウスモノクローナル抗体）がELISAでGMP-h-β-CTx-Ag01（組換えヒトβ-CTxタンパク質）を検出するために検証

ケーススタディ：GeneMediの抗-25-OH-VD3/2抗体がCLIAおよび酵素CLIAプラットフォームで25-OH-VD3/2を用いて検証

ケーススタディの完全情報については、以下のリンクをご覧ください: https://www.genemedi.net/i/data-case-study-25-OH-VD

直接化学発光プラットフォーム

総25-OH-VDの識別能力

GeneMediの25-OH-VDサンドイッチ抗体（GMP-SMT-25-OH-VD3/2-Ab01およびGMP-SMT-25-OH-VD3/2-Ab02）は、直接化学発光プラットフォームで検証されました。25-OH-VD2と25-OH-VD3の良好な交差反応性により、サンプル中の総25-OH-VDを成功裏に検出することができます。

図1. 総25-OH-VDの識別能力；上の図からわかるように、25-OH-VD2と25-OH-VD3は良好な交差反応性を示します。

サンプル一致率

GeneMediのVDサンドイッチ抗体は、業界標準のLC-MS/MSをコントロールとして使用して、直接化学発光プラットフォームで検証され、25-OH-VDイムノアッセイの精度を向上させました。質量分析検出結果と比較すると、これらの抗体は優れた一致性を示し、R2は0.9718に達し、顧客検証のR2は0.963でした。サンドイッチ法により、イムノ検出の精度が大幅に向上しました。

図2. 自己評価臨床比較分析および顧客テストの臨床比較分析；抗体は質量分析検出結果と優れた一致性を示し、R2は0.9718に達し、顧客検証のR2は0.963でした。サンドイッチ法により、イムノアッセイの精度が大幅に向上しました。

酵素化学発光プラットフォーム

標準曲線

GeneMediの25-OH-VDサンドイッチ抗体（GMP-SMT-25-OH-VD3/2-Ab01およびGMP-SMT-25-OH-VD3/2-Ab02）の検出濃度範囲は0.1〜80ng/mLです。

図4. 標準曲線；上の図からわかるように、GeneMediの25-OH-VDサンドイッチ抗体の検出濃度範囲は0.1〜80ng/mLです。

サンプル一致率

酵素化学発光プラットフォームで検証された25-OH-VDサンドイッチ抗体（GMP-SMT-25-OH-VD3/2-Ab01およびGMP-SMT-25-OH-VD3/2-Ab02）は、質量分析法（LC-MS/MS）を使用したデータとの強い一致性を示し、R2は0.9741に達しました。

図5. 臨床比較分析；上の図からわかるように、酵素化学発光プラットフォームで検証された25-OH-VDサンドイッチ抗体は、質量分析法（LC-MS/MS）を使用したデータとの強い一致性を示し、R2は0.9741に達しました。

 

骨代謝モニタリング＆骨粗鬆症診断のためのGDU製品

新しいバイオマーカーが開発されており、それらは骨代謝のメカニズムを調査し、骨細胞の活動を評価するための価値ある研究ツールである可能性があります。その中には、骨粗鬆症やその他の骨疾患の患者管理に役立つものもあります。骨折リスクの予測や骨粗鬆症およびその他の骨疾患の治療効果をモニタリングするために、GDUはCTX-1、P1NP、N-MID OC、PTHおよび25-OH-VDなどのバイオマーカーに対する診断用抗体および抗原を提供しています。これらのバイオマーカーは骨代謝パネルで使用できます。

Cat No.	Biomarker	Physiological process	Clinical value
GMP-h-β-CTx	β-isomerized C-terminal telopeptides (β-CTx), Beta-CrossLaps (beta-CTx)	Bone resorption	Evaluate bone resorption rate
GMP-h-PINP	procollagen type I N-terminal propeptide (PINP), amino-terminal propeptide of type 1 procollagen (P1NP)	Bone formation	Evaluate bone formation rate
GMP-h-N-MID-OC	N-terminal midfragment of Osteocalcin (N-MID OC)	Bone formation	Evaluate bone formation rate
GMP-h-PTH	parathyroid hormone (PTH)	Calcium cycle	Evaluate hypercalcemia/ hypocalcemia/ hyperparathyroidism
GMP-SMT-25-OH-VD3/2	25 hydroxyvitamin D (25-OH-(VD3+VD2))	Calcium cycle	Evaluate vitamin D sufficiency
GMP-SMT-25-OH-VD-3	25-hydroxy (OH) Vitamin D3 (25-OH-VD-3)	Calcium cycle	Evaluate vitamin D sufficiency

骨代謝（骨リモデリング）、カルシウムサイクル、および骨粗鬆症の紹介

骨は人体内で不活性な構造物ではなく、一生を通じて変化し続けます。骨代謝は、骨細胞（骨芽細胞、破骨細胞、骨細胞）の密接な協力によって特徴付けられ、骨組織の量と骨構造の完全性を維持します。この骨の変化のプロセスは骨リモデリングとも呼ばれ、骨格系の構造的完全性を保護し、体のカルシウムとリンのバランスに寄与します。リモデリングには、古いまたは損傷した骨の吸収と、新しい骨物質の堆積が含まれます。これは主に破骨細胞による骨破壊と骨芽細胞による骨形成によって調節されます。また、骨細胞もこのプロセスに関与しています。

骨リモデリングサイクルは150〜200日続き、主に破骨細胞前駆体の分化と成熟を促進する骨芽細胞のシグナルによって媒介されます。活性化された破骨細胞は、無機マトリックスを溶解するための低pHの吸収ピットを作成し、TRAPやカテプシンKなどのリソソーム酵素が露出したタイプ1コラーゲンを効果的に消化し、タイプ1コラーゲンのカルボキシ末端交差結合テロペプチド（CTX-1）などの特定の分解生成物を放出します。骨芽細胞はこの侵食された表面に引き寄せられ、新しい骨形成を開始します。骨芽細胞に豊富なタイプ1コラーゲンは、プロコラーゲン前駆体分子として細胞外空間に分泌され、アミノ末端およびカルボキシ末端で切断され、プロペプチドが血液中に放出されます。プロコラーゲンタイプI N末端プロペプチド（P1NP）およびオステオカルシン（OC）は、骨形成率の最も敏感なマーカーです。ラボイルですが、全オステオカルシン（iOC）のアッセイは骨芽細胞機能を評価するための標準アッセイとして確立されています。新たに開発されたオステオカルシン（OC）用の免疫放射計測アッセイの臨床的有用性を調査する研究は、OCの安定したN末端中間フラグメント（N-MID OCアッセイ）を特定します。研究結果は、N-MID OCの免疫反応性がiOCの免疫反応性よりもはるかに安定していることを示しており、N-MID OCアッセイは尿毒症血清に蓄積すると報告されているOCフラグメントに対してより感受性が低い可能性があります。したがって、骨のターンオーバーを評価し、骨の喪失を反映するためには、iOCアッセイよりも信頼性が高い可能性があります。初期には、ヒドロキシアパタイト結晶が骨形成に堆積され、その後数ヶ月にわたって遅い鉱化プロセスが続き、静止期が続きます。必須の破骨細胞形成促進因子であるRANKLは、骨芽細胞の表面に発現し、前破骨細胞の細胞受容体RANKに結合してそれらの分化と活性化を促進します。RANKLのデコイ受容体であるOPGは、骨芽細胞および他の間質細胞によって分泌され、RANKに結合して破骨細胞の活性を防ぐことで骨吸収を減少させます。



図2. 骨代謝（骨リモデリング）サイクル。

カルシウムは栄養素として骨の形成および代謝と最も密接に関連しています。骨組織は、骨リモデリングのプロセスを通じて、これらの重要な代謝ニーズのためのカルシウムの貯蔵庫および供給源として機能します。カルシウム代謝は、主に副甲状腺ホルモン（PTH）-ビタミンD内分泌系によって調節されており、一連のホメオスタシスフィードバックループによって特徴付けられます。血清中のイオン化カルシウムの適切なレベルを維持するためには、骨からの鉱物の迅速な放出が不可欠です。ビタミンD欠乏状態では、活性カルシウム吸収の減少の結果として骨代謝が大きく影響を受けます。これにより、副甲状腺が循環するイオン化カルシウムの変化を感知すると、副甲状腺ホルモン（PTH）の分泌が増加します。増加したPTHレベルは、腎臓でビタミンDをその活性ホルモン形態であるカルシトリオールに変換する酵素活性（1α-ヒドロキシラーゼ）を誘導します。カルシトリオールは腸からのカルシウム吸収を促進します。したがって、カルシウムとビタミンDのダイナミクスの相互作用は、カルシウムの必要量、不足状態、および過剰摂取に関連するデータの解釈を複雑にすることがよくあります。



図3. カルシウムサイクル。

骨粗鬆症などの代謝性骨疾患では、骨代謝が変化し、しばしば微細構造の変化を伴う骨の喪失が発生し、その結果、骨の脆弱性が生じ、最終的には骨折が起こります。

骨粗鬆症の診断と治療モニタリング：骨リモデリングマーカーとカルシウムサイクルマーカー

骨粗鬆症は、骨密度の低下、骨組織の微細構造の劣化を特徴とし、骨の脆弱性を引き起こし、その結果、骨折のリスクが増加する全身性骨格障害です。高齢者の骨折の最も一般的な原因です。よく骨折する部位には、脊椎の椎骨、前腕の骨、および股関節が含まれます。骨折が発生するまで通常は症状はありません。骨は非常に弱くなり、軽微なストレスや自発的に骨折することがあります。骨折が治癒した後も、慢性的な痛みや日常生活の活動を行う能力の低下が続くことがあります。骨粗鬆症の治療を受けている患者のモニタリングには、以下を確認するために定期的な医療専門家との連絡が含まれます：（1）薬が規則的かつ正しく服用されていること、（2）カルシウムおよびビタミンDの摂取が十分であること、（3）副作用や副作用の恐れがないこと、（4）予期される治療効果を変える可能性のある併存疾患や他の薬剤がないこと。

血清および尿の生化学的マーカーのアッセイの開発は、骨芽細胞および破骨細胞の酵素活性や骨組織の分解生成物を反映するものであり、骨代謝の複雑な経路と骨疾患におけるそれらの変化を調査するために非常に有用です。CTX-1、P1NP、N-MID OC、PTH、および25-OH-VDなどのバイオマーカーは、骨代謝（骨リモデリング）およびカルシウムサイクルに関する重要な情報を提供し、骨折リスクの予測や治療効果のモニタリングに役立ちます。