中年女性におけるX線学的変形性膝関節症の重症度と滑膜炎に関するメタボローム解析 -――岩木健康増進プロジェクトによる横断研究

Metabolomics with severity of radiographic knee osteoarthritis and early phase synovitis in middle-aged women from the Iwaki Health Promotion Project：a cross-sectional study

【要　旨】

　目　的：変形性膝関節症（膝OA）における病因，病態，代謝については不明な点が多い．本調査では大規模疫学研究にメタボローム解析を導入し，膝OAの進行度や滑膜炎に関連する血漿中代謝物を同定し，それに関する代謝経路を明らかにすることを目的とした．

　対象および方法：対象は地域住民健診に参加した一般住民女性596例とした．膝OAの進行度は両膝立位X線像におけるKellgren-Lawrence（KL）分類を評価した．KL分類0/1において，MRIでの滑膜炎をWhole-Organ MRI scoring（WORMS）に従ってスコア化した．血漿から代謝物を抽出し，キャピラリー電気泳動-質量分析法（CE-TOFMS）でメタボローム解析を行った．

　結　果：82の代謝物が抽出され，partial least squares with rank order of groups（PLS-ROG）解析により，OA進行度と相関する42の代謝物が同定された．その後，有意な代謝物を用いたmetabolite set enrichment analysis（MSEA）により，尿素回路とトリカルボン酸回路が主要な代謝経路であることが示された．さらに，PLS-ROG分析によりシスチン，尿酸およびチロシンがOA進行度と滑膜炎の両者に共通して関連する代謝物として同定された．受信者動作特性（ROC）解析でシスチンがもっとも強くOAを反映していた（p＜0.001，曲線下面積0.714）．

　結　論：大規模集団のメタボローム解析により，抗酸化活性とグルタミン酸の恒常性に関連するアミノ酸であるシスチンが，X線学的OAおよび滑膜炎の代謝バイオマーカーとなることが示された．