CN109313246A - 自由基消耗速度信息的获取方法以及nash的判定方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种获得用于非侵入性地识别NASH的指标的方法。一种NASH的判定方法，包括非侵入性地实时检测被测动物的肝脏中的氧化还原反应，并获取自由基消耗速度的信息的方法，其特征在于，包括：在将探测剂投入体内后，对成为检测对象的肝脏应用磁共振法，来得到自由基浓度的数据的步骤(1)；对所述得到的自由基浓度的数据进行处理而得到图像化信息的步骤(2)；以及经时地动态测量所述图像化信息，求出自由基消耗速度的步骤(3)，还包括根据应用于所述被测动物而得到的自由基消耗速度信息，来判定被测动物是否为NASH的步骤。

Description

自由基消耗速度信息的获取方法以及NASH的判定方法
技术领域
本国际申请主张2016年6月13日向日本专利局申请的专利申请2016－117335号的优先权，通过参考将专利申请2016－117335号的全部内容引用到本国际申请中。
本发明涉及一种非侵入性地获得被测动物的肝脏中的自由基消耗速度信息的方法以及利用该方法的NASH判定方法。
背景技术
近年来，以饮食生活、运动不足、肥胖等饮酒之外的生活习惯为主要原因的非酒精性肝疾病(NAFLD)有所增加。
NAFLD被定义为除病毒性肝疾病、自身免疫性肝疾病、血色病或Wilson病等代谢性肝疾病等之外的、包含无饮酒历史的人所产生的从单纯性脂肪肝到脂肪性肝炎、纤维化、肝硬化这些肝损伤的疾病群，大致分为不会发展为肝硬化的单纯性脂肪肝(SS)和非酒精性脂肪肝炎(NASH)。
NAFLD中的约80％会以非进行性而经历良性的过程，但剩下的20％会向NASH行进，向肝硬化、肝癌发展。
关于单纯的脂肪肝怎样发展到NASH，已知有所谓的two hit theory(二次突变假说)，首先，由于first hit而导致脂肪肝发病，进而，作为second hit，由于因氧化应激、脂质过氧化、内毒素等引起的细胞因子释放等而导致肝细胞障碍，并向脂肪性肝炎、肝硬化发展。这些现象的根本在于胰岛素抵抗性，关于second hit的选择性，推测有遗传因素。
因此，从NAFLD中鉴别NASH并与治疗相联系是重要的。但是，已知在血液检查中发现ALT的上升并不能反映严重程度，另外，在腹部超声波检查、CT等图像检查中，由于同样地呈现脂肪肝所见，所以对于经历良性过程的单纯性脂肪肝(SS)和表示肝炎恶化、纤维化、肝硬化、肝癌这些发展性病态的NASH难以进行鉴别。
现在，在非酒精性肝疾病(NAFLD)/非酒精性脂肪肝炎(NASH)的确定诊断中，使用基于肝活检的组织诊断(例如，专利文献1、2)。
但是，肝活检为伴随着痛苦的侵入性的检查，经常被指出炎症等检查自身的风险，并且由于采集的组织相对于肝整体是一部分(极微量)，因此所采集的肝组织不一定反映肝脏整体(病变)的状态，以及在进行诊断的医生之间组织诊断的评价可能存在差异等，存在诊断的精度较低的问题。
从这样的背景出发，开发了新的生物标记、图像检查、综合的评分系统等非侵入性的诊断法，但能够进行NASH的确定诊断的判定方法至今没有实用化。
另一方面，本申请的发明人在专利文献3中公开了一种方法，其作为利用磁共振法的生物体内的生物体内源性分子的检测方法，用于实时地对生物体内源性分子进行图像化，包括：对成为检测对象的生物体应用磁共振法得到生物体内源性分子的信息的步骤；对所述得到的生物体内源性分子的信息进行处理而得到图像化信息的步骤；显示上述得到的图像化信息的步骤。但是，在专利文献3中没有公开用于鉴别NASH的具体方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利5837581号公报
专利文献2:日本专利5252444号公报
专利文献3:国际公开2011/052760号
发明内容
发明所要解决的课题
这样，作为NASH的确定方法，需要一种侵入性更低且定量的诊断法。在这种情况下，本发明的目的在于提供一种获得用于非侵入性地识别NASH的指标的方法和NASH判定方法。另外，本发明的另一目的在于提供用于所述NASH判定方法的程序、基于所述NASH判定方法的NASH治疗药物的筛选方法。
用于解决问题的手段
本发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现，通过实时检测被测动物的肝脏中的氧化还原反应，通过磁共振法对自由基消耗速度的信息定量地进行图像化，并经时地对其进行动态测量，能够求得肝脏中整体的自由基消耗速度，能够将得到的自由基消耗速度作为与NAFLD/NASH的发展相关的指标，从而完成了本发明。
<1>、一种非侵入性地实时检测被测动物的肝脏中的氧化还原反应并获取自由基消耗速度的信息的方法，包括：
在将探测剂投入被测动物的体内后，对成为检测对象的肝脏应用磁共振法，得到自由基浓度的数据的步骤(1)；
对上述得到的自由基浓度的数据进行处理而得到图像化信息的步骤(2)；
经时地动态测量所述图像化信息，求出自由基消耗速度的步骤(3)。
<2>、根据<1>所述的方法，其获取自由基消耗速度的信息，作为用于识别被测动物的非酒精性脂肪肝炎(NASH)的指标。
<3>、根据<1>或<2>所述的方法，其中，所述探测剂为硝酰自由基化合物。
<4>、根据<1>至<3>中任一项所述的方法，其中，所述磁共振法是DNP-MRI法。
<5>、根据<1>至<4>中任一项所述的方法，其以被测动物的肝脏整体为对象应用磁共振法。
<6>、一种NASH的判定方法，包括：根据将<1>至<5>中任一项所述的方法应用于被测动物而得到的自由基消耗速度信息，来判定被测动物是否为NASH的步骤。
<7>、根据<6>所述的判定方法，其中，被测动物是已被诊断为NAFLD的被测动物。
<8>、根据<6>或<7>所述的判定方法，其中，判定的NASH为早期NASH。
<9>、根据<6>至<9>中任一项所述的方法，其中，所述判定被测动物是否为NASH的步骤为：根据已知的NASH患病动物组和已知的非NASH患病动物组的各自的肝脏中的自由基消耗速度信息来设定自由基消耗速度的阈值，
当待评价的被测动物的肝脏中的自由基消耗速度在该阈值以下时判定为是NASH的步骤。
<10>、一种NASH判定用程序，其特征在于，使计算机至少执行<6>至<9>中任一项所述的判定方法。
<11>、一种NASH的治疗药物的筛选方法，其特征在于，根据将<1>至<5>中任一项所述的方法应用于投入了NASH治疗药物的候选物质后的被测动物而得到的自由基消耗速度信息，来判别候选物质对于NASH的治疗作用。
发明效果
根据本发明，提供一种非侵入性地获取用于识别NASH的指标的方法、以及NASH判定方法，通过非侵入性地将肝脏的氧化还原动态可视化，能够进行NASH的病情的评价，能够对无法通过其他诊断法进行检测的超早期的NASH进行确定诊断。
另外，根据本发明，提供一种用于所述NASH判定方法的程序、基于所述NASH判定方法的NASH治疗药物的筛选方法。
附图说明
图1是表示本实施方式的NASH判定系统的结构的图。
图2是表示DNP-MRI评价的状态的示意图。
图3是通过静注而给药了氧化还原造影剂(CmP)后的小鼠上腹部在DNP-MRI下得到的经时性DNP-MRI图像(体内成像)(上段:正常小鼠(对照小鼠)，下段:NASH病态模型小鼠)。
图4是表示正常小鼠组(对照小鼠组)和NASH病态模型小鼠组中的自由基消耗速度和病变的进展度的图，是从图3的图像中提取肝脏部分作为关心区域(ROI)，并对计算出的肝脏中的氧化还原代谢速度的值进行绘制的图。
图5是在本发明所述的体内DNP-MRI下得到的肝脏中氧化还原代谢速度的经时检测结果(左侧:正常小鼠组和NASH病态模型小鼠组的自由基消耗速度的比较，右侧:正常小鼠组和高脂肪食物(HF)模型小鼠组的自由基消耗速度的比较)。
图6是在本发明所述的体内DNP-MRI下得到的NASH早期病变变动的图像。
图7是本发明所述的氧化还原造影剂(CmP)的反应机理的说明图。
附图标记
1 NASH判定系统
2 数据获取部
3 运算控制部
4 存储部
5 输出部
6 MRI装置
具体实施方式
以下，示出例示物等来对本发明进行详细说明，但本发明并不限定于以下的例示物等，在不脱离本发明的主旨的范围内能够任意变更实施。另外，在本说明书中，“～”用于表达包含其前后的数值或物理量。
本发明的第1方面为非侵入性地实时检测被测动物的肝脏中的氧化还原反应，并获取自由基消耗速度的信息的方法(以下，有时称为“本发明的自由基消耗信息获取方法”)，包括：对成为检测对象的肝脏应用磁共振法，来得到自由基浓度的数据的步骤(1)；对所述得到的自由基浓度的数据进行处理而得到图像化信息的步骤(2)；经时地动态测量所述图像化信息，求出自由基消耗速度的步骤(3)。
根据本发明的第1方面，能够将通过步骤(1)对肝脏应用磁共振法而得到的自由基浓度的数据通过步骤(2)作为肝脏的图像化信息而可视化，并通过步骤(3)经时地动态测量图像化信息，求出肝脏的自由基消耗速度。应用了自由基通过肝脏中线粒体的氧化还原反应而消失并失去造影效果的特性，从而能够将作为用于NASH识别的指标的自由基消耗速度的信息可视化并获取。
被测动物只要是能够适用评价中使用的磁共振装置且能够求出自由基消耗速度的动物即可，以人、以及人以外的动物为对象。作为人以外的动物，例如可列举但并不限于小鼠、大鼠、狗、猫等。
另外，在本发明中，只要是具有自由基的物质就可以成为磁共振法的图像化的对象，但优选使用从外部进入活体内的活体外物质(探测剂)。其中，优选地选择能够得到更强的信号且对被测动物无害的探测剂。
作为这样的活体外物质，例如可以举出硝酰自由基化合物这种对人无害的化合物。作为硝酰自由基化合物，可以列举出Carboxy PROXYL、Tempol、MethoxycarbonylPROXYL、Carbamoyl-PROXYL等。此外，肝组织是硝酰自由基的代谢非常快的脏器，在Tempol或Methoxycarbonyl PROXYL等探测剂下检测较困难。另外，Carboxy PROXYL不具有细胞膜透过性，因此对于血管内的氧化还原解析是有效的，但肝细胞内的解析是困难的。Carbamoyl-PROXYL毒性低，具有细胞膜透过性，代谢反应缓慢，因此为优选。
因此，通常将探测剂投入被测动物的体内后，对成为检测对象的肝脏应用磁共振法。即，通常对在体内被投入了探测剂的被测动物的肝脏应用磁共振法，得到自由基浓度的数据。
本发明中使用的磁共振法是一般的磁共振法，是利用当从外部对检测对象物施加电磁波或振动磁场时，对于特定的频率发生一种共振而强烈地吸收电磁波的现象(磁共振)，根据发生共振吸收的频率或吸收的波形来检测物质内部的电子和/或原子核的状态的方法。
作为所述磁共振法，可以列举出磁共振影像(MRI)法、DNP-MRI法、核磁共振(NMR)法、电子自旋共振(EPR)法等。特别是，可以列举出使用动态核极化(Dynamic NuclearPolarization:DNP)-MRI装置的DNP-MRI法、电子自旋共振法等，通过使用这些磁共振法能够得到更精确的测量图像。特别地，如果是高灵敏度的DNP-MRI法，则能够定量地对自由基浓度进行图像化，因此能够更精确地获取作为识别NASH的指标的自由基消耗速度的信息。
在本发明中，优选地，不是仅以肝脏的一部分为对象，而是以肝脏整体成为对象而应用磁共振法。这样，能够判别肝脏整体中的自由基消耗速度的信息。由此，能够将肝脏整体的氧化还原动态定量地视觉化。
本发明的第2方面为一种NASH判定方法(以下，称为“本发明的NASH判定方法”)，包括：根据将上述本发明的第1方式的方法应用于被测动物而得到的自由基消耗速度信息，来判定被测动物是否为NASH的步骤。如上所述，通过作为本发明的第1方面的自由基消耗信息获取方法，能够将对肝脏应用磁共振法而得到的自由基浓度的数据作为肝脏的图像化信息进行可视化，经时地动态测量图像化信息，非侵入性地实时求得被测动物的肝脏中的自由基消耗速度，并根据该自由基消耗速度的信息判定被测动物是否为NASH。
通过本发明的NASH判定方法，对于以往在非侵入性方法下难以识别的早期NASH也能够进行判定。对于已通过其他公知的方法而被诊断为NAFLD的被测动物，应用本发明的NASH判定方法能够有效地进行早期NASH的确定诊断。
此外，在本说明书中，“早期NASH”是指Brunt病理分类中的阶段1-2，“晚期NASH”是指Brunt病理分类中的阶段3-4。
本发明的NASH判定方法的优选方式中，判定所述被测动物是否为NASH的步骤为：根据已知的NASH患病动物组和已知的非NASH患病动物组的各自的肝脏中的自由基消耗速度信息来设定自由基消耗速度的阈值，当评价对象的被测动物的肝脏中的自由基消耗速度在该阈值以下时判定为是NASH的步骤。
本发明的第3方面为一种用于使计算机执行上述本发明的NASH判定方法的NASH判定用程序(以下，称为“本发明的程序”)。在本发明的程序中，不仅可以编入本发明的NASH判定方法，还可以编入执行除此以外的方法的数据。
另外，应用本发明的NASH判定方法(本发明的第2方面)，能够进行NASH的治疗药物的筛选。
即，本发明的第4方面为一种NASH的治疗药物的筛选方法，其特征在于，针对NASH的治疗药的候选物质的给药后的被检动物，根据应用本发明的自由基消耗信息获取方法而得到的自由基消耗速度信息，来判别候选物质对于NASH的治疗作用。如上所述，根据本发明的NASH判定方法，由于对于早期NASH也能够进行判别，因此能够更高效地筛选有益的NASH的治疗药物。
作为本发明的实施方式的一个示例，以下参照附图对进行本发明的NASH判定方法的NASH判定系统进行说明。需要说明的是，以下说明的实施方式在所有方面均为例示，并非进行限定。特别是，在本次公开的实施方式中，未明示地公开的事项，例如运行条件、操作条件、各种参数、构成物的尺寸、重量、体积等不脱离本领域技术人员通常实施的范围，采用通常的本领域技术人员能够容易地想到的值。
图1表示本发明的实施方式的NASH判定系统1的结构。NASH判定系统1在功能上由具有数据获取部2、运算控制部3、存储部4、输出部5的计算机和MRI装置6构成。
数据获取部2与MRI装置6连接，具有获取磁共振法的数据的功能，获取由MRI装置6拍摄到的MRI数据。数据获取部2与MRI装置6的连接既可以是有线也可以是无线。另外，也可以构成为经由网络接收在其他医院等外部机构所获取的MRI数据。
运算控制部3具有执行保存在存储部4中的NASH判别程序，并使用由数据获取部2获取的MRI数据来判定检查对象的被测动物是否为NASH的功能。
存储部4保存有用于使NASH判定系统1工作的程序以及NASH判别程序。另外，还存储有用于判别NASH的阈值(截止值)。存储部4中的阈值与被测动物的种类、年龄、性别等对应地决定。
输出部5将来自运算控制部3的NASH判别结果输出到外部。作为输出方法，通常是向NASH判定系统1所具有的监视器进行显示，但也可以是经由网络向外部发送的结构。
MRI装置6是能够执行DNP-MRI法(奥弗豪泽MRI法)的DNP-MRI装置。作为用于通过这样的磁共振法进行图像化的装置，可以使用例如在国际公开第2010/110384号所公开的装置，即“一种装置，具有：磁场产生装置，其产生用于激发测量对象物的磁共振的磁场；移动单元，其通过使测量对象物或磁场产生单元移动而使测量对象物在磁场产生单元的磁场中移动；测量单元，其在通过移动装置而移动的过程中，在测量对象物相对于磁场产生装置的移动方向y和与移动方向y正交的方向x中的一个或两个方向上不停地施加倾斜磁场，并通过相位编码和频率编码中的任何一种或两种来得到测量对象物中的测量图像信号；以及校正单元，其获取对测量图像信号进行y方向移动的影响的校正后的校正图像信号”。
以下对使用依照本实施方式的NASH判定系统1的结构的系统，将NASH病态模型小鼠作为被测动物，获取自由基消耗速度的信息并判定被测动物是否为NASH的例子(实施例)进行说明。需要说明的是，本发明并不限定于这些。
实施例
(实验动物)
NASH病态模型小鼠按照以下的步骤制作。此外，全部的步骤及动物的处理得到了九州大学药学部动物实验伦理委员会的认可，按照九州大学药学部动物实验指南进行实验。
C57BL6小鼠(雌，5周龄)为从日本Charles River公司(日本横滨)购入，在实验前适应1周后开始实验。小鼠为每笼5只，在调整了温度和昼夜节律的室内，以给予蛋氨酸-胆碱缺乏食物或常规食物的方式饲养。蛋氨酸-胆碱缺乏食物组(NASH病态模型小鼠组)、常规食物组(正常小鼠组)分别分成5组，每当第1、2、4、6、8周进行DNP-MRI的检测，并进行用于病态评价的采血、解剖、肝组织采集。
(DNP－MRI评价)
图2是表示DNP-MRI评价的情况的示意图。
用异氟烷(导入4％、维持2％)将小鼠(NASH病态模型小鼠)麻醉，使胃侧在下，用粘着性皮肤用胶带固定在肝测量用局部检测器(表面线圈)和支架上。实验中的小鼠的体温为37±1℃。将小鼠移入DNP-MRI共振装置中，以肝脏整体成为检测对象的方式设置后，向NASH病态模型小鼠分注CmP(Carbamoyl-PROXYL，氧化还原造影剂)，开始DRI-MRI检测。
DRI-MRI的条件如下。
TR、1200ms；TE、25ms；TEPR、600ms；number of phase-encoding gradient steps、64；NEX、4；FOV、48mm′48mm；Matrix size、64′64(implane resolution 0.75mm)；slicethickness、30mm；number of average、1、scanning time、79s。OMRI数据使用Image Jsoftware package(http://rsb.info.nih.gov/ij/)进行分析。
另外，作为对照，对给予了常规食物的小鼠组(正常小鼠组)也进行同样的DRI-MRI评价。
(结果)
图3示出了通过静注而给药了氧化还原造影剂(CmP)后的小鼠上腹部在DNP-MRI下得到的经时性DNP-MRI图像(体内成像)(上段:正常小鼠(对照小鼠)，下段:NASH病态模型小鼠)。
可以发现，在正常小鼠(对照)中，CmP均匀地分布在上腹部后，随着时间的经过CmP自由基迅速地受到氧化还原代谢而消失，从CmP给药起5.5分钟以后几乎消失。另一方面，在NASH病态模型小鼠(NASH模型)中，在给药CmP后观测到由上腹部CmP引起的高强度的信号，然后缓慢地进行氧化还原代谢。这样，在NASH病态模型小鼠中，CmP自由基的减少速度与正常小鼠的情况相比较明显较慢，在从CmP给药起13分钟后仍残留有CmP自由基。
如果将NASH病态模型小鼠和正常小鼠各自的图像强度的区域选定为关心区域并绘制强度变化，则NASH病态模型小鼠中的CmP的消失与正常小鼠相比显著迟缓。由该结果可以确认，通过本发明的自由基消耗信息获取方法能够得到小鼠肝脏中的CmP自由基的消耗速度的信息。
另外，图4是表示正常小鼠组(对照小鼠组)和NASH病态模型小鼠组中的氧化还原代谢速度(自由基消耗速度)和病变的进展度的图，表示从图3的图像中提取肝脏部分作为关心区域(ROI)，并对计算出的肝脏中的氧化还原代谢速度的值的进行绘制的图。
对于NASH病态模型小鼠组，在蛋氨酸-胆碱缺乏食物(MCD)开始后1周(MCD1)、2周(MCD4)、6周(MCD6)、8周(MCD8)时进行DNP-MRI测量，算出肝脏中的CmP自由基的氧化还原代谢速度。当氧化还原代谢速度显著降低时，判定为NASH病态。
对于正常小鼠组，也同样地在常规食物开始后1周(ND1)、2周(ND2)、4周(ND4)、6周(ND4)、8周(ND8)时进行DNP-MRI测量，算出肝脏中的CmP自由基的氧化还原代谢速度。
如图4所示，在正常小鼠中，肝脏中的CmP的氧化还原代谢速度显示为0.17～0.23min－1，以线粒体电子传递链中的氧化还原代谢为主而显示出相对较快的氧化还原代谢速度。
另一方面，NASH病态模型小鼠组中，可见从1周(MCD1)开始氧化还原代谢速度(消失速度)显著地降低，随着时间的经过，氧化还原代谢速度减少。
在图4中，将用于判别NASH的阈值设定为0.16min-1，若被测小鼠的氧化还原代谢速度低于该阈值，则判定为NASH。
在人的情况下，也同样能够利用该氧化还原代谢速度来诊断人的NASH。即，假定在健康的肝脏或者只有脂肪肝的人中，氧化还原代谢速度呈现为一定程度的范围内的代谢速度。另一方面，由于NASH患者的肝脏在早期阶段会显著地降低，因此如果确定了健康的人或脂肪肝的人的氧化还原代谢速度的阈值，则能够在低于该阈值时诊断为NASH。
另外，图5中示出了在本发明所述的体内DNP-MRI下得到的肝脏中的氧化还原代谢速度(自由基的消耗速度)的经时检测结果。图5是示出用与图4同样的方法计算出正常小鼠组或NASH病态模型小鼠组的肝脏中的氧化还原代谢速度的值的平均值的图，也一并示出给予高脂肪食物的脂肪肝小鼠组的结果。图5(左)是正常小鼠组和NASH病态模型小鼠组的结果，图5(右)是正常小鼠组和给予高脂肪食物的脂肪肝(HF)小鼠组的结果。在使用了仅使小鼠诱发脂肪肝状态的高脂肪食物(HF)模型小鼠的实验中，在肝脏中的自由基的代谢中没有发现与正常小鼠组的显著性差异。该结果表示，在脂肪肝(NAFLD)的状态下，在本发明的NASH判定方法中不会判定为NASH，能够仅在肝脏显示NASH病态时基于氧化还原代谢反应检测出其病态。即表示能够对NAFLD和NASH区分判定。
在人的情况下，同样地，通过对只具有脂肪肝(NAFLD)的人和NASH患者使用本发明的NASH判定方法，能够精密地区分两者进行诊断。
图6示出了在本发明所述的体内DNP-MRI下得到的NASH早期病变变动的图像的说明图。如图6所示，为了在视觉上诊断NASH，使用氧化还原代谢图像是有效的。另外，图6是灰色图，但在实际的诊断中使用彩色图，肝脏正常的情况下的颜色和NASH病变的颜色根据肝脏内的自由基的消耗速度而得到区分。由此，在肝脏从正常的情况下的颜色(例如蓝色)开始变化，从特定的颜色向特定的颜色(例如从黄色向红色)转变时，能够在视觉上容易地诊断为NASH。
另外，图7表示本发明所述的CmP(氧化还原造影剂)的反应机理的说明图。实验表明，作为本次使用的氧化还原造影剂(探测剂)的CmP几乎没有与细胞质成分、血液成分发生反应。如图7所示，CmP通过肝脏的匀浆溶液而被氧化还原代谢，但由于作为线粒体电子传递链阻碍剂的KCN的添加而停止代谢，因此由CmP作为借由线粒体电子传递链的氧化还原代谢的指标。
工业实用性
根据本发明，对于被测动物能够非侵入性地进行NASH的确定诊断，因此是有用的。

Claims (11)

1.一种非侵入性地实时检测被测动物的肝脏中的氧化还原反应并获取自由基消耗速度的信息的方法，包括：
在将探测剂投入被测动物的体内后，对成为检测对象的肝脏应用磁共振法，得到自由基浓度的数据的步骤(1)；
对上述得到的自由基浓度的数据进行处理而得到图像化信息的步骤(2)；以及
经时地动态测量所述图像化信息，求出自由基消耗速度的步骤(3)。
2.根据权利要求1所述的方法，其获取自由基消耗速度的信息，作为用于识别被测动物的非酒精性脂肪肝炎(NASH)的指标。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述探测剂为硝酰基自由基化合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述磁共振法是DNP-MRI法。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其以被测动物的肝脏整体为对象而应用磁共振法。
6.一种NASH的判定方法，其特征在于，包括：根据将权利要求1至5中任一项所述的方法应用于被测动物而得到的自由基消耗速度信息，来判定被测动物是否为NASH的步骤。
7.根据权利要求6所述的判定方法，其中，被测动物是已被诊断为NAFLD的被测动物。
8.根据权利要求6或7所述的判定方法，其中，所判定的NASH是早期NASH。
9.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其中，所述判定被测动物是否为NASH的步骤为：根据已知的NASH患病动物组和已知的非NASH患病动物组的各自的肝脏中的自由基消耗速度信息来设定自由基消耗速度的阈值，
当评价对象的被测动物的肝脏中的自由基消耗速度在该阈值以下时判定为是NASH的步骤。
10.一种NASH判定用程序，其特征在于，使计算机至少执行权利要求6至9中任一项所述的判定方法。
11.一种NASH的治疗药物的筛选方法，其特征在于，根据将权利要求1至5中任一项所述的方法应用于投入了NASH治疗药物的候选物质后的被测动物而得到的自由基消耗速度信息，来判别候选物质对于NASH的治疗作用。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022264971A1 (ja) * 2021-06-14 2022-12-22 国立大学法人東海国立大学機構 精子の品質を評価する方法
WO2022264970A1 (ja) * 2021-06-14 2022-12-22 国立大学法人東海国立大学機構 ミトコンドリア選択的ニトロキシルラジカル化合物

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1303273A (zh) * 1998-04-09 2001-07-11 奈科姆成像有限公司 微粒造影剂在研究生理参数的诊断成像中的应用
CN1643393A (zh) * 2002-03-19 2005-07-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 获得与运动器官相关的mr图像数据的方法、软件、和设备
US20090028798A1 (en) * 2005-08-11 2009-01-29 Government Of The Usa, Represented By The Secretary, Dept.Of Health And Human Services Method for determining redox status of a tissue
WO2010058295A2 (en) * 2008-11-18 2010-05-27 Universite D'angers Non-invasive in vitro method for quantifying liver lesions
CN101855348A (zh) * 2007-10-30 2010-10-06 国立大学法人东京大学 肝癌相关基因、以及肝癌风险的判定方法
CN102858367A (zh) * 2010-02-26 2013-01-02 国立大学法人长崎大学 抗原或药物递送复合物

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7824871B2 (en) * 2007-06-14 2010-11-02 George Mason Intellectual Properties Methods of diagnosing non-alcoholic steatohepatitis (NASH)
JP2009102247A (ja) * 2007-10-22 2009-05-14 Saido:Kk 非アルコール性脂肪性肝炎に有効な経口摂取用組成物
JP5269466B2 (ja) * 2008-04-15 2013-08-21 株式会社スピルリナ研究所 経口摂取用組成物
JP2010022293A (ja) * 2008-07-22 2010-02-04 Institute Of Physical & Chemical Research 非アルコール性脂肪肝障害の検査方法
JP5252444B2 (ja) 2009-03-26 2013-07-31 国立大学法人九州大学 計測装置および計測方法
EP2309276A1 (en) * 2009-09-22 2011-04-13 One Way Liver Genomics, S.L. Method for the diagnosis of non-alcoholic steatohepatitis based on a metabolomic profile
EP2494918B1 (en) 2009-10-29 2015-08-19 Kyushu University, National University Corporation Method for detecting endogenous biomolecules
WO2011140093A2 (en) * 2010-05-03 2011-11-10 The Cleveland Clinic Foundation Detection and monitoring of nonalcoholic fatty liver disease
EP2580596B1 (en) 2010-06-10 2015-02-25 Metanomics Health GmbH Methods to diagnose liver diseases
GB201121404D0 (en) * 2011-12-13 2012-01-25 Isis Innovation Diagnosis
JPWO2014192894A1 (ja) * 2013-05-29 2017-02-23 国立大学法人九州大学 生体における酸化還元反応を検出する方法
JP5761695B2 (ja) * 2013-10-25 2015-08-12 株式会社済度 非アルコール性脂肪性肝炎に有効な経口摂取用組成物
JP6272065B2 (ja) * 2014-02-07 2018-01-31 国立研究開発法人国立国際医療研究センター Ｎａｓｈ診断プログラム、ｎａｓｈ診断装置の作動方法、及びｎａｓｈ診断装置
AU2015229128A1 (en) * 2014-03-14 2016-09-22 The General Hospital Corporation System and method for free radical imaging
WO2016146745A1 (en) * 2015-03-17 2016-09-22 Servicio Andaluz De Salud Computerized optical analysis methods of mr (magnetic resonance) images for quantifying or determining liver lesions

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1303273A (zh) * 1998-04-09 2001-07-11 奈科姆成像有限公司 微粒造影剂在研究生理参数的诊断成像中的应用
CN1643393A (zh) * 2002-03-19 2005-07-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 获得与运动器官相关的mr图像数据的方法、软件、和设备
US20090028798A1 (en) * 2005-08-11 2009-01-29 Government Of The Usa, Represented By The Secretary, Dept.Of Health And Human Services Method for determining redox status of a tissue
CN101855348A (zh) * 2007-10-30 2010-10-06 国立大学法人东京大学 肝癌相关基因、以及肝癌风险的判定方法
WO2010058295A2 (en) * 2008-11-18 2010-05-27 Universite D'angers Non-invasive in vitro method for quantifying liver lesions
CN102858367A (zh) * 2010-02-26 2013-01-02 国立大学法人长崎大学 抗原或药物递送复合物

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