●東ソー自動グリコヘモグロビン分析計
HLC − 723GR01® の開発
バイオサイエンス事業部

第二開発部

バイオサイエンス事業部

臨床液クログループ（東研）

第二開発部

臨床液クログループ

真仁田大輔
池田 貴文
荻野 慎士
須貝 龍久のユーザーから高い処理能力と異常 Hb への対応を両

1．緒言立する HbA1c 分析システムに対する要望が高まって世界の糖尿病人口は、約 5 億人（2021 年）と推定され、またその増加率も加速傾向にあり、その抑制と対策が
1）緊急の課題と考えられている 。

いた。
今回我々はこのニーズに応えるため、高速測定で主要異常 Hb を検知する Standard Short（Short）モード

HbA1c（グリコヘモグロビン）は、血液中のヘモグと、主要異常 Hb を分離し HbA1c 測定への影響を排ロビンの中で糖と結合した（糖化された）割合を示す

除する Standard Long（Long）モードを備えた東ソー

検査値であり、糖尿病の診断や治療に広く用いられ自動グリコヘモグロビン分析計 HLC−723GR01（GR01）

2）

るバイオマーカーである 。東ソー自動ヘモグロビンを開発した。本書では、GR01 の主な仕様や基本性能

分析計 HLC − 723 シリーズは、HPLC 法を原理とした試験結果の一部について報告する。

HbA1c 分析装置であり、1983 年の発売開始以降、ユー

なお、本製品開発は全世界で増加傾向にある糖尿病

ザーのニーズに応えたモデルチェンジを繰り返し、国に対し、適切な診断や治療を提供するための一助とし内外で広く浸透している。て医療に貢献することを目指すものである。

異常ヘモグロビン（Hb）症は Hb の構造等に影響を及ぼす遺伝性疾患であり、異常ヘモグロビン症を含む検体では、HbA1c 測定に干渉し、偽高値または偽低値を示す可能性が報告されている 3）。
異常ヘモグロビンは、1800 種以上の存在が報告さ
4）

2．GR01 の外観
GR01 の外観を図１に示す。表示・操作部に 10.1 インチの大型 LCD ディスプレイを採用し、ディスプレれており 、地域や人種に偏りを受けるものの HbS、イを含む装置前面上部に平面性を有する外観デザイン

HbE、HbD、そして HbC の 4 種が世界的に主要な異とした。作業環境やオペレーターの身長の違いなどに常 Hb と考えられている。日本では 3000 人に 1 人の合わせて、画面角度を工具なしに変更可能な構造とし、割合で異常ヘモグロビンが存在すると報告されているユーザビリティ性を向上させた。
（図２）また、装置

5）が 、海外と比較して主要な異常ヘモグロビンの割合の設置面積を従来機種と共通にすることで、従来装置は少ないとされてきた。しかしながら、昨今の国際化から容易に置き換え可能とした。に伴う訪日または在留外国人の増加や国際結婚の増加等により、日本国内でも主要な異常 Hb の症例を検査する機会が増えている。
これまで HLC − 723 シリーズは、HbA1c の測定モード と し て、Standard モ ー ド と Variant モ ー ド の 二 つのモードを備えてきた。Standard モードは、主に国内向けに測定時間が短く処理能力の高い測定モードである。Variant モードは、主要な異常 Hb 存在下でHbA1c 測定への影響を受けない測定モードであり、主要異常ヘモグロビン発生頻度の高い海外向けに展開してきた。
HbA1c を迅速かつ正確に測定するために、国内外

図１

HLC－723GR01 の装置外観

69

TOSOH Research & Technology Review Vol.66（2022）のフラグ付与を可能とした。Long モードでは、主要異常ヘモグロビンの影響を考慮して HbA1c を算出するため、HbA1c 測定値を報告可能である。
従 来 機 種 で あ る HLC − 723G11（G11） の Standardモード、Variant モードならびに GR01 の測定モードについて表１にまとめた。また、GR01 の Short モード、Long モードの測定例を図３に示した。
図２

画面角度の調整A）B）

図３

GR01 のレポート例（Short モード、Long モード）A）Short モード、B）Long モード

3．GR01 の主な特徴［1］2 つの測定モード
GR01 は、HLC − 723 シリーズ同様に陽イオン交換カラムを使用した液体クロマトグラフィーを原理とする。今回新たに開発した GR01 用のカラムと溶離液を用いることで、Short モードと Long モードの 2 つの測定モードを切り替えて HbA1c を測定することが可能となった。測定モードの切り替えは装置待機状態で変更可能であり、また緊急検体用の STAT ポートを利用して測定の途中であっても一時的に変更することが可能である。
Short モ ー ド は、1 検 体 当 た り 30 秒 で、HbA1a、HbA1b、HbF、 不 安 定 型 HbA1c、 安 定 型 HbA1c（HbA1c）、HbA0 の 6 つ の ピ ー ク を 分 離 し て HbA1c［2］ユーザーインターフェイス（UI）を測定可能である。さらに従来のスタンダードモード

GR01 は、Windows 10 IoT Enterprise を プ ラ ッ ト

では検出不可能であった主要異常ヘモグロビンの存フォームとして採用することで、画面上にクロマトグ在を検知し、測定結果へのフラグ付与を可能とした。

ラムを含む測定結果や、精度管理のトレンド結果など

Short モードでは主要異常ヘモグロビンを十分に分離表現豊かな UI を表示可能とした。メイン画面は、装することはできないため、HbA1c 測定値が報告・表置状況、測定状況、および消耗品の状況を包括的に一示されない仕様としている。

画面で確認できる（図４ A）。測定結果画面はクロマ一方で、Long モードは、1 検体当たり 50 秒で前述トグラムを含む HbA1c の測定結果が表示され（図４の 6 つのピークを分離して HbA1c を測定可能である。

B）、過去の結果に対する検索機能も強化された。過主要異常ヘモグロビンを十分に分離して、測定結果へ去の結果は最大 15 万件保存できる。

表１

GR01 と G11 の測定モード比較

機種
GR01
測定モード
Short
Long
処理速度
30 秒
50 秒
主要異常 Hb
検知可
検知可
HbA1c 報告
報告不可
報告可
8
検出可能
10P－HV,
ピーク数
P－HV, D+,
（6 ピーク以外
H－Var
S+, C+のピーク名称）
試薬
モード切替

70

モード共通
待機中、STAT 等

G11Standard
30 秒
検知不可
6Variant
60 秒
検知可
報告可
8
P－HV3,
H－Var

モード専用装置再起動

東ソー研究・技術報告第 66 巻（2022）

その他、消耗品交換時のトラブルを低減させる機能
として、手順を図示した消耗品交換画面や、材料登録されたコントロールなどの測定結果をトレンド表示可能な精度管理表示画面を設けた。
A）

B）

表２
測定項目
測定対象
測定原理

HbA1c（％）、HbF（％）
全血、希釈サンプル
イオン交換高速液体クロマトグラフィー
30 秒／検体（Standard Short モード）
処理速度
50 秒／検体（Standard Long モード）
検出方式
2 波長吸光（検出波長 415 nm / 500 nm）
サンプル使用量 全血測定時約 3μL、希釈血測定時約 150μL
検体セット方法 10 検体単位のラック方式
90 検体（GR－90SL 接続時）
最大検体搭載数 100 検体（GR－100SLGA 接続時）
290 検体（GR－290SL 接続時）
注入方法
希釈方法
検体容器
表示部
入力部

図４

GR01 のメイン画面と測定結果画面
A）メイン画面、B）測定結果画面［3］ユーザビリティ
フィルターエレメント（ラインフィルター）やカラムの消耗交換部品を、簡便かつ確実に交換作業可能な設計とした。
フィルターエレメントは、フィルターハンドルの上下動作で着脱可能であり、オペレーターの力の強弱に関わらず一定の締め付け量が維持される構造である。

GR01 の主な仕様

記録検体数

プリンター
外部出力
精度管理
送液部
カラム温調
適合ラック
データ処理部

サンプルループ（5μL）
希釈槽にて溶血・洗浄液で自動希釈
外径 12 ～ 15× 全長 75 mmまたは 100 mm 採
血管
専用サンプルカップ（アダプター使用）
10.1 インチ カラー液晶ディスプレイ
静電容量式タッチパネル
内部メモリー：最大 15 万測定
USB メモリー（オプション）：PDF レポート
保存
内部プリンター：サーマルプリンター（紙幅58 mm）
外部プリンター：A4 モノクロレーザープリン
ター（オプション）
シリアル通信（RS－232C）
トレンド管理機能（最大 31 日）
シングルプランジャーポンプ
（最大送液圧力：18 MPa）
約 25 ℃
SYSMEX ラック（プラスチック底）
OS：Windows 10 IoT Enterprise LTSB

（図５）
カラム接続部は、配管の飛び出し量を一定に固定させることで、デッドボリュームの低減とオペレーターの作業間差の影響を低減する構造である。

4．基本性能評価［1］同時再現性試験と日差再現性試験
同時再現性（n ＝ 20）と日差再現性（n ＝ 10）の結果を表３に示す。すべての試料について、変動係数（CV）は 1.0％以内であり、良好な測定再現性を示した。
表３

同時再現性と日差再現性
Short モード
Long モード
低濃度 高濃度 低濃度 高濃度

図５フィルターエレメントの取り付け［4］主な仕様GR01 の主な仕様を表２に示す。

HbA1c
5.0
同時再現 平均値（％）（N＝20）
SD0.00
CV（％）
0.0
HbA1c
5.0
日差再現 平均値（％）（N＝10）
SD0.016
CV（％）
0.3

9.9

5.0

9.9

0.00
0.0

0.00
0.0

0.00
0.0

9.9

5.0

9.9

0.064
0.6

0.016
0.3

0.071
0.771

TOSOH Research & Technology Review Vol.66（2022）［2］相関性試験（モード間、既存装置との相関）

HbD

GR01 の Short モ ー ド と Long モ ー ド に お け る

Short モード

HbA1c（ ％）の測定結果に関し、従来機種である G11Long モード

Standard モードと、Short モードと Long モードの機種内モード間の相関性試験結果を図６に示した。試験では実検体（120 検体）を測定した。いずれの相関も傾き 0.99 − 1.01、相関係数 1.00 であり良好な相関を示した。
A）

B）

20.0

25.0
y ＝ 1.01x-0.022
r ＝ 1.00
n ＝ 120

HbA1c［％］（GR01-Long）

HbA1c［％］（GR01-Short）

25.0

15.0

10.0

5.00.00.0

5.0
10.0
15.0
20.0
HbA1c［％］（G11-Standard）

25.0

20.0

y ＝ 1.00x+0.023
r ＝ 1.00
n ＝ 12015.010.0

図７5.00.00.0

5.0
10.0
15.020.0
HbA1c［％］（G11-Standard）

25.0とを確認した。また、高い処理能力を維持しつつ、異C）HbA1c［％］（GR01-Long）

25.020.0

異常ヘモグロビン HbD 含有検体測定例

常ヘモグロビンを含めた幅広い検体種に対しても正確

y ＝ 0.99x-0.045
r ＝ 1.00
n ＝ 120

な HbA1c 結果を報告できると考えられる。

15.010.0

参考文献

5.00.00.0１）S. Hong et. al. IDF Diabetes Atlas: Global, regional
5.010.0
15.020.0
HbA1c［％］（GR01-Short）

25.0

図６ 相関性試験結果
A）GR01 Short モードと G11 Standard モードの相関試験、
B）GR01 Long モードと G11 Standard モードの相関試験、
C）GR01 Short モードと GR01 Long モードの相関試験

and country-level diabetes prevalence estimates for2021 and projections for 2045, Diabetes Res. Clin.

Pract .,183, 109 − 119, 2022
２）S. Sherwani et. al. Significance of HbA1c Test inDiagnosis and Prognosis of Diabetic Patients,

BIOMAKER INSIGHTS , 11, 95 − 104, 2016［3］異常ヘモグロビンの測定例

３）C. Rohlfing et. al. Evaluation of interference from

GR01 の Short モードと Long モードにおける主要

hemoglobin C, D, E and S traits on measurements

異常ヘモグロビンである HbD 含有検体の測定例を図７

of hemoglobin A1c by fifteen methods, Clinicaに示した。Short モードでは、H − VAR ピークが認め

Chemica Acta . 522, 31 − 35, 2021

られるとともに、HB − VAR DETECT のフラグ（メッ４）B. Giardine et. al. Clinically relevant updates of theセージ）が付与されて、HbA1c％の測定値が表示されHbVar database of human hemoglobin variants andない。一方で、Long モードでは D+ ピークが認めら

thalassemia mutations, Nucleic Acids Res . 49, 1192

れるとともに、
HB − VAR DETECT のフラグ（メッセー− 1196, 2021

ジ）が付与されて、HbA1c％の測定値が表示される。
この測定値は、異常ヘモグロビンによる干渉の影響を

５）山城ら、日本におけるヘモグロビン異常症、臨床血液、56（7），752 − 759，2015排除した結果となる。
本報告中にある“HLC”、“HLC − 723”、“TSKgel”、

5．総括“HLC − 723GR01”は日本およびその他の国における東ソー株式会社の登録商標です。

今回開発した HLC − 723GR01 が、ユーザビリティ性“SYSMEX は 日 本 お よ び そ の 他 の 国 に お け る シが向上され、高い再現性と優れた分離性能を有するこス メ ッ ク ス 株 式 会 社 の 登 録 商 標 で す。
”
“Windows”

72東ソー研究・技術報告第 66 巻（2022）

は、 米 国 お よ び そ の 他 の 国 に お け る 米 国 Microsoft
Corporation の登録商標です。
本報告中の HbA1c の測定結果は、NGSP ％ 単位を使用しています。
開発担当者
第二開発部臨床液クログループ
荻野慎士、印藤大昭、中澤裕二、
須貝龍久、大西達也、佐々木勇輔、中康博
第二開発部臨床液クログループ（東研）
池田貴文、真仁田大輔、斎藤かおり、山﨑翔太
第二開発部システムグループ
庄司孝四郎、秋山聖、河村真成、田丸彰悟、
中村竜也、瀬田大輔、金重達弘

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