疲労骨折のバイオマーカー

2022.09.27 By 東洋大学

医学

技術概要

疲労骨折のリスク評価、予防、スクリーニング等に有用なバイオマーカーを提供し、そのバイオマーカーを使用して疲労骨折のリスクを評価する方法を提供する

用途・応用

スポーツ、診断、治療

背景

 疲労骨折は、一度では骨折に至らない程度の力が、骨の同一部位に繰り返し加わることにより発生する骨折であり、跳躍や長時間の疾走などを反復して行うことが多いアスリートに発生することが多い。疲労骨折は、正常な骨に外力が加わって起こる外傷性骨折と区別され、また、骨粗鬆症に代表されるような疾患による骨の強度低下が原因である脆弱性骨折とも区別される。

 疲労骨折は、外傷性骨折や脆弱性骨折と比べると件数が少なく、スポーツ選手等に起こる特異な骨折である。従って、他の種類の骨折と比べて研究が進んでおらず、疲労骨折発生の生物学的なメカニズムについてはよく理解されていない。現状では、疲労骨折を予測することはできないと一般に考えられており、疲労骨折の予測方法およびスクリーニング方 法 は 確 立 さ れ て い な い  。 通 常 は 、 次 の よ う な 暫 定 的 な 診 断 が な さ れ ている。
(1)骨密度の経時変化から、低値を示したら「発症割合が高い」と判断する。
(2)骨粗鬆症の保険診療で認められている骨形成マーカー(骨型アルカリフォスファター ゼ : BAP) 、 ま た は 骨 吸 収 マ ー カ ー ( 尿 中 デ オ キ シ ピ リ ジ ノ リ ン : DPD、 尿 中 I型 コ ラ ーゲ ン 架 橋 N‑テ ロ ペ プ チ ド : NTX、 血 清 NTX、 尿 中 I型 コ ラ ー ゲ ン 架 橋 C‑テ ロ ペ プ チ ド : CTX)を経時的に測定する。

 しかしながら、上記の方法では疲労骨折を予測し予防するには至っておらず、疲労骨折のスクリーニング方法としては不適であるとみられる。 

課題

 本発明は、疲労骨折のリスク評価、予防、スクリーニング等に有用なバイオマーカーを提供し、そのバイオマーカーを使用して疲労骨折のリスクを評価する方法を提供することを課題とする。

手段

 本発明者らは、ホモシステインおよびペントシジンが、疲労骨折のリスクと正に相関するバイオマーカーとして使用できることを発見し、本発明を完成するに至った。

 ホモシステインおよびペントシジンは、老化物質とも呼ばれ、加齢とともに蓄積して、特に高値に至っている場合には、骨コラーゲン架橋化という現象を通じて高齢者(典型的に は 60歳 以 上 ) の 骨 粗 鬆 症 に お け る 骨 脆 弱 化 ( ひ い て は 骨 折 ) と 関 連 し 得 る こ と が 知 ら れて い る  。 し か し な が ら 、 疲 労 骨 折 の 症 例 が 最 も 多 い の は 10代 、 特 に 高 校生 ・ 中 学 生 で あ り  、 高 齢 化 や 骨 粗 鬆 症 と は 全 く 無 縁 で あ る 若 く 健 康 な アスリートにおいて、このように老化物質と呼ばれる物質が疲労骨折の指標として使用できることは驚くべき発見であった。

効果

 本発明者らは、ホモシステインおよびペントシジンが、疲労骨折のリスクと正に相関するバイオマーカーとして使用できることを発見し、本発明を完成するに至った。

 ホモシステインおよびペントシジンは、老化物質とも呼ばれ、加齢とともに蓄積して、特に高値に至っている場合には、骨コラーゲン架橋化という現象を通じて高齢者(典型的に は 60歳 以 上 ) の 骨 粗 鬆 症 に お け る 骨 脆 弱 化 ( ひ い て は 骨 折 ) と 関 連 し 得 る こ と が 知 ら れて い る  。 し か し な が ら 、 疲 労 骨 折 の 症 例 が 最 も 多 い の は 10代 、 特 に 高 校 生 ・ 中 学 生 で あ り  、 高 齢 化 や 骨 粗 鬆 症 と は 全 く 無 縁 で あ る 若 く 健 康 な アスリートにおいて、このように老化物質と呼ばれる物質が疲労骨折の指標として使用できることは驚くべき発見であった。

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特許情報

特許6321964号

JPB 006321964-000000