上海交通大学の研究グループによる研究結果によると、ギ酸はアルツハイマー病（AD）の早期発見に有効な高感度な尿中バイオマーカーであることが明らかになった。この発見は、安価で簡便な集団検診への道を開く可能性がある。王毅凡博士、郭啓豪博士らは、「アルツハイマー病の新たな潜在的バイオマーカーとしての尿中ギ酸の系統的評価」と題する論文をFrontiers in Aging Neuroscience誌に発表した。論文の中で著者らは、「尿中のギ酸はアルツハイマー病の早期スクリーニングに優れた感度を示す…尿中のアルツハイマー病バイオマーカーの検出は簡便かつ経済的であり、高齢者の定期健康診断に含めるべきである」と結論付けている。
著者らは、最も一般的な認知症であるアルツハイマー病（AD）は、進行性の認知機能障害と行動障害を特徴とすると説明している。ADの主な病理学的特徴としては、細胞外アミロイドβ（Aβ）の異常蓄積、神経原線維タウの異常蓄積、およびシナプス損傷が挙げられる。しかし、研究チームは続けて、「ADの発症機序は完全には解明されていない」と述べている。
アルツハイマー病は、治療が手遅れになるまで気づかれないことがある。「これは持続的で潜行性の慢性疾患であり、明らかな認知機能障害が現れるまで何年もかかる可能性がある」と著者らは述べている。「病気の初期段階は、不可逆的な認知症の段階よりも前に起こるため、介入と治療の絶好の機会となる。したがって、高齢者における早期アルツハイマー病の大規模スクリーニングが正当化される。」
集団検診プログラムは病気を早期に発見するのに役立つものの、現在の診断方法は煩雑で費用がかかりすぎるため、日常的なスクリーニングには適していません。陽電子放出断層撮影・コンピュータ断層撮影（PET-CET）は初期のAβ沈着を検出できますが、高価で患者を放射線にさらすことになります。一方、アルツハイマー病の診断に役立つバイオマーカー検査では、脳脊髄液を得るために侵襲的な採血や腰椎穿刺が必要となり、患者にとって不快な場合があります。
研究者らは、アルツハイマー病（AD）の尿中バイオマーカーをスクリーニングすることが可能であることが複数の研究で示されていると指摘している。尿検査は非侵襲的で簡便なため、集団検診に最適である。しかし、科学者たちはこれまでADの尿中バイオマーカーを特定してきたものの、いずれも疾患の初期段階を検出するのに適したものではなく、早期治療の絶好の機会は依然として見つかっていない。
王氏らは以前、アルツハイマー病の尿中バイオマーカーとしてホルムアルデヒドを研究した。「近年、ホルムアルデヒド代謝異常は、加齢に伴う認知機能障害の主な特徴の一つとして認識されている」と彼らは述べている。「我々の以前の研究では、尿中ホルムアルデヒド濃度と認知機能の間に相関関係があることが報告されており、尿中ホルムアルデヒドがアルツハイマー病の早期診断のための潜在的なバイオマーカーとなる可能性を示唆している。」
しかし、早期疾患検出のためのバイオマーカーとしてのホルムアルデヒドの利用には改善の余地がある。研究チームは最近発表した研究で、ホルムアルデヒドの代謝産物であるギ酸に着目し、それがバイオマーカーとしてより有効かどうかを検証した。
研究グループには、さまざまな重症度のアルツハイマー病患者と認知機能が正常な健常対照者を含む574人が参加した。研究者らは、参加者の尿と血液のサンプルを分析して尿バイオマーカーの違いを調べ、心理学的評価を実施した。参加者は診断に基づいて5つのグループに分けられた。認知機能が正常（NC）71人、主観的認知機能低下（SCD）101人、軽度認知障害なし（CINM）、認知機能障害131人、軽度認知障害（MCI）158人、BA 113人。
この研究では、アルツハイマー病の全グループで尿中ギ酸濃度が有意に上昇しており、初期の主観的認知機能低下グループを含め、健常対照群と比較して認知機能低下と相関していることが明らかになった。これは、ギ酸がアルツハイマー病の初期段階における感度の高いバイオマーカーとして機能する可能性を示唆している。「本研究では、尿中ギ酸濃度が認知機能低下に伴って変化することを初めて報告した」と研究者らは述べた。「尿中ギ酸はアルツハイマー病の診断において独自の有効性を示してきた。さらに、SCD診断グループでは尿中ギ酸が有意に増加しており、これは尿中ギ酸がアルツハイマー病の早期診断に利用できることを意味する。」
興味深いことに、研究者らは尿中のギ酸濃度と血液中のアルツハイマー病バイオマーカーを組み合わせて分析したところ、患者の病期をより正確に予測できることを発見した。しかし、アルツハイマー病とギ酸の関連性を理解するには、さらなる研究が必要である。
しかし、著者らは次のように結論付けた。「尿中のギ酸とホルムアルデヒドの濃度は、ADとNCを区別するために使用できるだけでなく、ADの病期に対する血漿バイオマーカーの予測精度を向上させることもできる。診断のための潜在的なバイオマーカーである」。