背景。良性本態性眼瞼痙攣 (BEB) は、まぶたの過剰な不随意痙攣を引き起こす焦点性ジストニアの一種です。現在、BEB の病因は不明のままです。この研究は、BEB 患者と健常対照者の血清代謝産物プロファイルを調査し、この疾患のメカニズムとバイオマーカーを特定することを目的としています。メソッド. BEB 患者 30 人と健常対照者 33 人がこの研究のために募集されました。液体クロマトグラフィーと Orbitrap 質量分析 (LC-Orbitrap MS) を使用して、63 人の被験者からの血清サンプルの定量的および非標的メタボロミクス分析を実施しました。多変量統計解析を実行して、2 つのグループ間で異なる代謝物を検出および特定しました。遺伝子とゲノムの京都百科事典 (KEGG) と変更された代謝産物の受信者動作特性 (ROC) 曲線分析を行った。

結果. 合計 134 の代謝物が見つかり、同定されました。代謝物は、フェニルアラニン代謝、フェニルアラニン、チロシンおよびトリプトファン生合成、アルギニン生合成、リノール酸代謝、トリプトファン代謝、アミノアシル-tRNA生合成、スフィンゴ脂質代謝、スフィンゴ糖脂質生合成、ロイシンおよびイソロイシン生合成、ビタミンB6代謝などのいくつかの代謝経路に属していました。潜在的なバイオマーカーとして8つの代謝物が特定されました。

結論。これらの結果は、BEB 患者の血清代謝プロファイリングが、LC-Orbitrap MS に基づく健康な対照とは有意に異なることを示しました。さらに、メタボロミクスは、BEB をよりよく理解するための有用な情報を提供する可能性があります。

はじめに

良性本態性眼瞼痙攣 (BEB) は、眼輪筋の過度の不随意痙攣、およびまばたき頻度の上昇やまぶたの開きの失行などの他の運動症状を特徴とする成人発症の限局性ジストニアです。疾患が進行するにつれて、これらの患者の約 3 分の 2 のジストニアは、BEB 開始から 5 年以内に、顎および頸部の筋肉を含む隣接する筋肉部位に拡大します。BEB の平均年間発生率は、最近の人口ベースのレトロスペクティブ分析で 0.10 と報告されました。BEB は女性に多く、発症のピークは 50 代と 60 代であることが多い。疫学的研究では、BEB 症例の大部分が散発性であると考えられており、症例のわずか 20 ～ 30% に家族歴があることが示されました。症状が進行すると、目が開けにくくなったり、機能性失明に至ることもあり、仕事や日常生活での機能障害や生活の質の低下につながります。

BEB に関する研究は非常に注目され、多くの開発が行われてきました。BEB の特定のメカニズムはあいまいなままですが、大脳基底核と皮質機能の両方の異常が原因であるとされています。さらに、遺伝的変数と代謝変数の両方が BEB の進行に関係しています。代謝の変化は、BEB の病因に関与する潜在的な要因でした。鈴木らは陽電子放出断層撮影法を用いて、正常な被験者と比較した場合、BEB患者の後線条体皮質と外線条体皮質の両側で糖代謝レベルが高いことを発見しました。研究中、BEBの重症度は視床のグルコース代謝にも関連していた。モストフスキー等はまた、必須脂肪酸の投与により、ドーパミン枯渇誘発性眼瞼痙攣ラットモデルにおけるまばたき率が軽減される可能性があることも報告されています。さらに、健康なグループと比較して、BEB グループでは血清カルシウムレベルが有意に低下しました。

メタボロミクスは、生物内の代謝経路の中間生成物と最終生成物を分析する比較的新しい分野です。したがって、病理学的刺激、遺伝的影響、または生理学的条件下でのこれらの化合物の変化を反映することが可能です。臨床研究で広く利用されている非標的メタボロミクス分析は、涙液、尿、血清など、さまざまな物質の代謝物を同定する可能性があります。さらに、メタボロミクスには、代謝変化のグローバルな表現型を提供できるという点で、ゲノミクス、トランスクリプトミクス、プロテオミクスなどの他の技術よりも優れた利点があります。このアプローチは現在、ジストニア関連疾患におけるアミノ酸、脂質、神経伝達物質などの代謝産物の主要な変化の証拠を見つけるために利用されています 。メタボロミクスを使用して BEB 患者の病原性側面または診断バイオマーカーを明らかにしたという報告はなく、この新しい技術を使用して、BEB の可能性のあるバイオマーカーを特定し、疾患の病因および治療アプローチを調査する必要があることを示唆しています。

本研究では、液体クロマトグラフィーと Orbitrap 質量分析 (LC-Orbitrap MS) に基づいて、BEB 患者の血清中の代謝特性とネットワークを決定する研究を行いました。目的は、BEB 診断のための血清学的バイオマーカーと BEB の病因を調査することでした。