Glycative Stress Research
Online edition : ISSN 2188-3610
Print edition : ISSN 2188-3602
Received: January 17, 2018
Accepted : February 10, 2018
Published online : March 31, 2018

Review article

Cognitive impairment and glycative stressMichiya Igase 1), Keiji Igase 2)
1) Department of Geriatric Medicine and Neurology, Ehime University Graduate School of Medicine, Toon, Ehime, Japan
2) Department of Advanced Medicine and Neurology, Ehime University Graduate School of Medicine, Toon, Ehime, Japan
Glycative Stress Research 2018; 5 (1): 045-049(c) Society for Glycative Stress Research（総説論文：日本語翻訳版）

認知症と糖化ストレス
伊賀瀬道也 1)、伊賀瀬圭二 2)1) 愛媛大学大学院老年神経総合診療内科学
2) 愛媛大学脳神経先端医学講座

抄録
近年認知症と糖化ストレスマーカーの一つである終末糖化産物（advanced glycation end products: AGEs) の関連が注目されている。AGEs の産生増加は糖尿病にともなう炎症や酸化ストレスの亢進など多くのコンディションと関連し、加齢もその一つであるが、アルツハイマー病のような認知症では正常老化のそれに比べて加速される。糖尿病患者では AGEs の増加とともに認知症あるいは認知症の前段階である軽度認知障害（mildcognitive impairment: MCI）へ移行することが知られているが、一方で非糖尿病状態での AGEs と認知機能の関連についてのデータは殆ど見られない。我々は明らかな糖尿病を呈していないアンチエイジングドック受診者における組織 AGEs の蓄積量（skin auto fluorescence: SAF）と MCI との関連を調べた。226 名（男性 84名、平均 6 9 ± 11 歳、女性 142 名、平均 67 ± 10 歳）の被験者のうち MCI「あり」と評価された群（18 名）では MCI「なし」群と比較して腎機能、BNP（brain natriuretic peptide）、baPWV（brachial ankle pulse wavevelocity）、脳萎縮度（側脳室下角面積）および SAF 値が有意に高かった。ロジスティック回帰分析で各種交絡因子の調整した後も、SAF 値が高い（≧ 2.27）ことは MCI の存在と有意に関連していた。認知症予防の観点からも SAF 値測定は有益であると考えられる。

連絡先： 伊賀瀬道也
愛媛大学大学院老年神経総合診療内科学〒791- 0295 愛媛県東温市志津川
TEL: 089-960-5851 FAX: 089-960-5852 eMail: migase@m.ehime-u.ac.jp
共著者 : 伊賀瀬圭二 igase@sadamoto-hsp.jp（ 1 ）Glycative Stress Research 2018; 5 (1): 045-049
本論文を引用する際はこちらを引用してください。
(c) Society for Glycative Stress ResearchGlycative Stress Research

KEY WORDS: 終末糖化産物（AGEs）、軽度認知障害（MCI）、アンチエイジングドック（Anti-Aging Medical Checkup）、MCI screen、
Skin auto fluorescence（SAF）

はじめに認知症は、高齢化社会におけるもっとも重要な疾患の一つである。現在わが国には約 462 万人の認知症患者がおり、さらに認知症予備軍と考えられる軽度認知障害（mildcognitive impairment: MCI）を呈する高齢者は約 4 00 万人存在すると考えられている。MCI は、アルツハイマー病（Alzheimer Disease: AD）を含む認知症のリスクを増加させる老化の一般的な障害として 1999 年に最初に記載され、MCI と判定された場合、対象者は年率 10 ～ 15 % では明らかな糖尿病を呈していない健康者における MCI とAGEs との関連をよりよく理解するために、人間ドックを受診した地域住人における組織 AGEs の蓄積状況を調べた。

方法

認知症に進行することが知られている。

～ 抗加齢ドック（アンチエイジングドック）
における MCI スクリーニングを含めて～との推計値もあるが、これまで認知症の根治につながる治被験者は、動脈硬化症や身体機能を含む加齢関連疾患を評療法は確立していない。根本的な治療薬のない現在では可価するために特別に設計された愛媛大学病院アンチエイジへの介入を行うことが求められる。

ログラム「抗加齢ドック（アンチエイジングドック）」の認知症患者数は 2025 年には推定 700 万人まで増加する

能な限り早期に認知症および MCI を発見して適切な生活一方、近年認知症との関連で注目されている糖化ストレスマーカーとして終末糖化産物（advanced glycation endproducts: AGEs）がある。AGEs は蛋白および脂質の非酵素的な糖化産物である。AGEs は当初の命名から想像される糖尿病のみでなく、加齢、酸化ストレス、炎症性コンディションおよび腎不全においても産生され、現在では動脈硬化進展の主役の一つとも考えられている。AGEsは多くが現在まで保険適応外であるが唯一ペントシジン（pentosidine）はリボース、アルギニン、リジンから効率良く生成する蛍光性・架橋性 AGEs で腎症の早期マーカーの 1 つとして保険適用になっている。

本稿では AGEs に焦点をあて、我々のデータも交えながら代表的な認知症である AD あるいは MCI と AGEs との関連を概説する。

ングセンター（Anti-Aging Center: AAC）の健康診断プ参加者である 3-5)。2013 年 4 月から 2015 年 4 月の間の「アンチエイジングドック」受診者を対象とした。すべての臨床データは、「アンチエイジングドック」検査プロセスを通じて得られた。本研究の参加要件として「高血圧症または糖尿病のための定期的な薬物療法を少なくとも 6 カ月間受けていない 40 歳以上の者」とした。除外要件として脳心血管系疾患治療の影響を排除するために、先述した項目に加えて脳卒中および虚血性心疾患を含む心血管疾患の病歴を有する参加者のデータは除外した。本研究での検査項目として、後述する皮膚組織の AGEs 蓄積量測定、MCIスクリーニング検査に加えて一般採血検査、脈波伝搬速度（brachial ankle pulse wave velocity：baPWV）検査、脳MRI 検査を含む動脈硬化症関連の臨床パラメータが測定された。一般採血検査は、12 時間以上の絶食の後、午前 9時から 10 時の間に肘静脈から血液試料を採取し、以下の生化学的パラメータを測定した：空腹時血糖値（FBS）；

AD 患者では、AGEs の蓄積を伴うと考えられている 1)。
細胞および組織における AGEs の蓄積は老化の正常な特徴であるが、AD において加速され、その病因に対するAGEs の間違いない貢献を示唆している。最近の研究でHbA1c；血清クレアチニン（sCr）；高密度リポ蛋白コレ
ステロール（HDL-C）；トリグリセリド（TG）；高感度
C 反応性蛋白質（hsCRP）；脳性ナトリウム利尿ペプチド；推定（BNP）；低密度リポ蛋白コレステロール（LDL-C）
糸球体濾過率（eGFR）。LDL-C レベルは Friedewald 式 6)を用いて計算した。eGFR は Cockcroft- Gault 式 7) を用いて計算した。baPWV 検査は 5 分間の安静ののちフォルム（FORM/ABI; Omron Colin Co. Ltd., 愛知県小牧市）を用と関連して AGEs のレベルを増加させ、認知症発症および脳 MRI 検査を施行したのち、側脳室下角面積（temporal

背景～糖尿病患者における AD および MC I とAGEs との関連～は、糖尿病患者では炎症の亢進および酸化ストレスの亢進いて測定し 8)、左右の測定値の平均をデータとして用いた。

MCI につながることを示している 。一方で非糖尿患者

horn area: THA）は既報のごとく 4)、T 2 フレア強調画像2)における同様のデータはほとんど見られない。そこで我々を用いて鞍上槽（五角形）レベルで左右を計測し平均値を（ 2 ）認知症と糖化ストレスデータとして用いた。MRI で評価された THA は、独立した認知症進展の予測因子であるとの報告がある 9)。

この臨床研究は、ヘルシンキ宣言に基づく倫理的原則を遵守して行われ、愛媛大学医学研究科倫理委員会によっても承認された。試験の前にはすべての参加者からインフォームドコンセントを受けた。

結果～ MCI 存在の独立した危険因子としての SAF 値～解析された 226 名（男性 84 名、平均年齢 69 ± 11 歳。

女性 14 2 名、平均年齢 67 ± 10 歳）の被験者のうち MCI「あり」と評価された者は 18 名（7.9 %）であった。MCI「あり」および「なし」の被験者の臨床的特徴を Table 1 に要約する。MCI あり群は MCI なし群と比較して有意に皮膚組織の AGEs 蓄積量測定

高齢であった。収縮期血圧を含む他の既知の認知症危険SAF（skin auto fluorescence: 皮膚自己蛍光）は AGEReader（DiagnoOptics Technologies BV、Groningen、オランダ）を用いて組織中の AGEs を、いくつかの AGEs の蛍光特性に基づく方法で測定する。AGE-Reader はデスクトップデバイスで、非侵襲的測定により皮膚の AGEs 蓄積

意差はなかったが、MCI あり群では sCr、eGFR、BNP、baPWV、THA および SAF の値が MCI なし群の被験者に比較して有意に高かった。単変量解析では、SAF の値は年齢、sCr、eGFR、UACR、BNP、baPWV および THAと有意な相関が認められた（Table 2）。2 つのグループ間でレベルを推定できる 10)。具体的には皮膚に紫外線を照射した時に、皮膚組織内に蓄積した蛍光性の AGEs が励起されて特有の自己蛍光を発する性質を利用して AGEs を測定す

因子は、MCI あり群および MCI なし群の被験者間で有教育レベルに有意差はなかった。

つぎに MCI を呈する被験者の割合について 6 つの因子についてそれぞれ 3 分位で分析した。MCI の罹患率は、るものである。全ての測定は、肘の下の 10 〜 15 cm の間

年 齢、eGFR、BNP、baPWV、THA、 お よ び SAF の 三の nm 当たりの放出光強度の平均値を、300 nm と 420 nm

SAF カットオフ値を得るために、MCI の存在についてのROC（受信者動作特性：receiver operating characteristic）
曲線分析を行ったところ最も高い感度は SAF 値 2.27 での前腕の掌側で行われ、測定は、420 nm と 600 nm との間との間の nm あたりの励起光強度の平均値で割ることによって計算され任意単位（Arbitrary Unit: AU）で表示される。

先 行 研 究 で SAF 値 は 複 数 の AGEs の 蓄 積 に よ っ て分位群の間で有意に異なっていた（ Fig. 1-a 〜 f ）。さらに得られ、この値がカットオフ値として採択された。最後にロジスティック回帰分析をおこなった。Table 3 に示すよ決 定 さ れ る こ と が 証 明 さ れ て お り、 と く に SAF 値 とうに年齢、eGFR、BNP、baPWV および THA を含む考（carboxymethyl-lysine: CML）、カルボキシエチルリジンの存在と有意に関連していた（オッズ比 6.4 02; 95 % C I,

関があることが示されている 10)。さらに同じ研究で 1 日あ

これまでにも糖尿病患者において SAF 値と脳萎縮およAGEs と く に ペ ン ト シ ジ ン、 カ ル ボ キ シ メ チ ル リ ジ ン（carboxyethyl-lysine: CEL）の皮膚含量との間には強い相たりの SAF 値のエラー率は 5.0 % 、季節変化によるそれは 5.9 % と報告されている。

えられうる交絡因子の調整後も、SAF 値 ≧ 2.27 は MCI

1.590 - 25.773, p = 0.009）。

び認知機能低下との有意な関連の報告は複数見られるが
14, 15)、非糖尿病患者集団での報告は我々の報告が初めてである。しかしながら最近の研究で van Waateringe らは

SAF 値が非糖尿病状態患者において年齢、BMI および腎機能を含むいくつかの臨床的および生活習慣的要因に関連MC I スクリーニング検査することを実証している 16)。さらに、AGEs は、高血糖のMCI の診断のために国際的に多数の方法が承認されて存在下だけでなく、慢性腎疾患などの高レベルの酸化スト少ない。我々は 2006 年の「アンチエイジングドック」開にされ、この状況下では、より高い循環 AGEs レベルは、いるが、日本版で validation study もなされているものは始時より Shankle ら 11) により開発された MCI スクリーニ
ング検査「 MCI screen 」の日本版

12)を用いている。これは、10 分間で施行可能なスタッフ管理テストであり、臨床 認 知 症 評 価 ス コ ア（Clinical Dementia Rating Scale:CDRS）を参考にクロスバリデーションも確認され、MCIを呈する対象者を特定する際の全体的な精度は 97% であレスに関連する疾患においても形成されることも明らか

酸化ストレスを介して神経毒性を引き起こす可能性がある 17)。これらをあわせると、本研究で我々の証明した、非糖尿病者における MCI と SAF との間の重要な関連性の存在は今後さらに実証されるべきであろう。

る 13)。現在ではコミュニティの医療施設で最も感度の高いことを実証されている検査の一つであり、昨年よりわが国における認知症の発症予防を目指したインターネット健常者登録システム IROOP ™（Integrated Registry Of OrangePlan；アイループ、東京都小平市）でも採用になっている。

（ 3 ）Glycative Stress Research

Table 1. Profile of participants.

Index
NumberAgeUnit

MCI

Normalp valueyear

18

208

-76.5 ± 6.7
9 (50)

67.2 ± 9.9
75 (37)< 0.001

number (%)

2 (12)

8 (4)

0.189

22.9 ± 2.1

22.8 ± 3.0

124.4 ± 13.3

123.7 ± 14.9

5.9 ± 0.8

5.8 ± 0.6

0.84 ± 0.18

0.74 ± 0.16

59.1 ± 9.5

68.4 ± 11.1

39.2 ± 66.5

24.0 ± 48.7

119.2 ± 32.6

117.1 ± 29.7

61.6 ± 11.7

61.9 ± 14.6

90.2 ± 38.1

97.9 ± 48.5

0.10 ± 0.09

0.08 ± 0.12

47.5 ± 27.9

28.8 ± 35.7

1770 ± 319

1577 ± 277

24.5 ± 12.2

13.0 ± 7.6

2.56 ± 0.55

2.10 ± 0.41

Mennumber (%)

BMI

kg/m

Presently smoking
SBP

HbA1c [NGSP]
sCr

eGFR

UACR

LDL-C

HDL-C
TG

hsCRP

2mmHg
%

mg/dL

mL/min/1.73 m
mg/gCr
mg/dL
mg/dL
mg/dL
mg/L

BNP

pg/dL

THA

x10 cm

baPWV
SAF

cm/s
-2

220.190
0.826
0.843
0.256
0.012
0.002
0.242
0.779
0.952
0.5280.610
0.039
0.006
< 0.001< 0.001

MCI, mild cognitive impairment; BMI, body mass index; SBP, systolic blood pressure; DBP, diastolic blood pressure; HbA1c [NGSP], HbA1c equivalent to theinternationally used HbA1c defined by the National Glycohemoglobin Standardization Program; sCr, serum creatinine; eGFR, creatinine-based estimatedglomerular filtration rate; UACR, urinary albumin-to-creatinine ratio; LDL-C, low-density lipoprotein cholesterol; HDL-C, high-density lipoprotein cholesterol;
TG, serum triglyceride; hs-CRP, high sensitivity C-reactive protein; BNP, brain natriuretic peptide; baPWV, brachial ankle pulse wave velocity; SAF, skinautofluorescence; THA, temporal horn area

Table 2. Simple correlation analysis between SAF and MCI-related parameter.

rp value

Age

0.423

< 0.001

eGFR− 0.255

0.001

baPWV

0.182

sCr

BNP

0.251

THA

0.001

0.290

< 0.001

0.419< 0.001

0.017

Pearson’ s correlation analysis, n = 226. SAF, skin auto fluorescence; MCI, mild cognitive impairment;
BMI, body mass index; SBP, systolic blood pressure; DBP, diastolic blood pressure; PR, pulse rate; FBS,fasting blood sugar; IRI, immunoreactive insulin; LDL-C, low-density lipoprotein cholesterol; HDL-C,high-density lipoprotein cholesterol; TG, serum triglyceride; sCr, serum creatinine; eGFR, estimatedglomerular filtration rate; UACR, urinary albumin-to-creatinine ratio; hs-CRP, high sensitivity C-reactiveprotein; BNP, brain natriuretic peptide; baPWV, brachial ankle pulse wave velocity

Table 3. Odds ratio of predictor variables regarding to the objective variable “ Presence of MCI ” .

OR

95% C I

p value

SAF ≥ 2.27

6.402

1.590 – 25.773

0.009

THA

1.059

1.002 – 1.119

0.044

Age

1.116

1.013 – 1.231

0.027

Multivariate logistic regression analysis, n = 226. OR, odds ratio; CI, confident interval; SAF, skin autofluorescence;
THA, temporal horn area

（ 4 ）

認知症と糖化ストレス

Fig. 1-b

Fig. 1-a
20%

20%

18%

18%

16%

16%

Prevalence of MCI

p = 0.028

Prevalence of MCI

p = 0.001

14%
12%
10%
8%
6%
4%

12%10%8%6%4%2%2%0%14%Lower Tertile(n =71)

Middle Tertile(n =78)0%Upper Tertile(n =77 )Fig. 1-cFig. 1- d20%

20%

18%

18%

16%

16%

14%
12%
10%
8%

1, 12

6%
4%
2%

14%
12%
10%
8%
1, 10

6%
4%
2%

Lower Tertile(n =75 )Middle Tertile(n =75 )0%Upper Tertile(n =76)

Brain natriuretic peptide (BNP)

Lower Tertile(n = 78)

Middle Tertile(n =77 )Upper Tertile(n = 71)

Brachial ankle pulse wave velocity (baPWV)

Fig. 1- e

Fig. 1- f20%

20%

18%

18%

16%

16%

14%
12%
10%

1, 108%6%
4%Prevalence of MCI

p = 0.006

p = 0.011

Prevalence of MCI

Upper Tertile(n =71)

p = 0.049

Prevalence of MCI

Prevalence of MCI

p = 0.003

14%
12%
10%
8%

1, 126%4%2%2%
0%Middle Tertile(n =77 )Estimated glomerular filtration rate (eGFR)

Age0%

1, 1
Lower Tertile(n =74)Lower Tertile(n = 75 )Middle Tertile(n = 76)0%Upper Tertile(n =75 )Lower Tertile(n = 76)

Middle Tertile(n = 71)

Upper Tertile(n =79)Skin autofluorescence (SAF)

Temporal Horn Area (THA)

Fig. 1. Analysis of MCI prevalence by participant’s profile indexa) Age, b) eGFR, c) BNP, d) baPWV, e) THA, f) SAF. MCI prevalence (%) in the participants is analyzed by each index. In these analyses,
there are significantly differences in tertiles by one way analysis of variance (ANOVA). MCI, mild cognitive impairment; eGFR, estimatedglomerular filtration rate; BNP, brain natriuretic peptide; baPWV, brachial ankle pulse wave velocity; THA, temporal horn area; SAF, skinauto fluorescence.

（ 5 ）Glycative Stress Research

おわりに近年のアンチエイジング研究の発展はめざましく、本稿で紹介したように AGEs の皮膚組織での蓄積量を反映する SAF 値は独立した MCI のスクリーニングマーカーであることが明らかになった。我々の研究は比較的小規模のデザインであり、今後のさらなる探索は必要ではあるが、アンチエイジングドックで SAF 値測定をおこない異常高値が認められた場合には、糖尿病を発症している場合はもちろんのこと、非糖尿病状態であっても将来の認知症の発生のリスクがある可能性を念頭において外来で経過を見ていく必要があると考えている。

利益相反申告利益相反に該当する事項は特にない。

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（ 6 ）