N-パルミトイル-O-ホスホコリン-セリンとスフィンゴシルホスホリルコリンの同時液体クロマトグラフィー/タンデム質量分析に基づくニーマンピック病の診断スクリーニング法の開発

Development of a diagnostic screening strategy for Niemann-Pick diseases based on simultaneous liquid chromatography/tandem mass spectrometry analyses of N-palmitoyl-O-phosphocholine-serine and sphingosylphosphorylcholine.

• Anna Iwahori
• Masamitsu Maekawa
• Aya Narita
• Akie Kato
• Toshihiro Sato
• Jiro Ogura
• Yu Sato
• Masafumi Kikuchi
• Atsuko Noguchi
• Katsumi Higaki
• Torayuki Okuyama
• Tsutomu Takahashi
• Yoshikatsu Eto
• Nariyasu Mano

抄録

ニーマンピック病（NPD）の早期診断は予後の改善に重要である。N-パルミトイル-O-ホスホコリン-セリン（PPCS）は高感度の新しいNPDバイオマーカーであり、スフィンゴシルホスホコリン（SPC）と組み合わせることで、NPD-CとNPD-A/Bの鑑別が可能となる可能性がある。本研究では、PPCSとSPCの迅速液体クロマトグラフィー/タンデム質量分析法（LC/MS/MS）（方法1）と有効なLC/MS/MS分析法（方法2）を開発し、血清PPCSとSPC濃度の組み合わせによるNPDsの診断スクリーニング法を提案しました。LC/MS/MS システムには Nexera と API 5000 を使用し、方法 1 と方法 2 にはそれぞれ長さ 10 mm と 50 mm の C18 カラムを使用した。内部標準物質として、H標識PPCS（PPCS-H、nor-SPCを使用）を使用した。MS/MSには、ポジティブイオンモードでの選択的反応モニタリングを使用した。方法1と方法2では、それぞれ1.2分、8分とした。方法2では、方法1、2ともに2検体が1～4000 ng/mLの範囲で高い直線性を示し、方法2では方法バリデーションの精度が高く、精度の高い方法であった。NPD-C患者の血清中濃度は，両法とも健常者に比べて有意に高かった．血清PPCSは方法1と方法2の間で相関があったが，SPCの場合は異なっていた．血清PPCS/SPC比は健常者，NPD-C，NPD-A/Bで異なっていた。これらの結果から，PPCSとSPCの2つのLC/MS/MS分析法の組み合わせは，NPDの診断スクリーニングに有用であることが示唆された。

Early diagnosis of Niemann-Pick diseases (NPDs) is important for better prognosis of such diseases. N-Palmitoyl-O-phosphocholine-serine (PPCS) is a new NPD biomarker possessing high sensitivity, and with its combination with sphingosylphosphocholine (SPC) it may be possible to distinguish NPD-C from NPD-A/B. In this study, a rapid liquid chromatography/tandem mass spectrometry (LC/MS/MS) method (method 1) and a validated LC/MS/MS analysis (method 2) of PPCS and SPC were developed, and we have proposed a diagnostic screening strategy for NPDs using a combination of serum PPCS and SPC concentrations.Nexera and API 5000 were used as LC/MS/MS systems. C18 columns with lengths of 10 mm and 50 mm were used for method 1 and 2, respectively. H-labeled PPCS (PPCS-H and nor-SPC were used as internal standards. Selective reaction monitoring in positive-ion mode was used for MS/MS. Run times of 1.2 min and 8 min were set for methods 1 and 2, respectively.In both methods 1 and 2, two analytes showed high linearity in the range of 1-4000 ng/mL. Method 2 provided high accuracy and precision in method validation. Serum concentrations of both analytes were significantly higher in NPD-C patients than those of healthy subjects in both methods. Serum PPCS correlated between methods 1 and 2; however, it was different in the case of SPC. The serum PPCS/SPC ratio was different in healthy subjects, NPD-C, and NPD-A/B. These results suggest that using a combination of the two LC/MS/MS analytical methods for PPCS and SPC is useful for diagnostic screening of NPDs.