バイオマーカー（医薬品）

医学において、バイオマーカーとは、ある病気の状態の重症度や存在を示す測定可能な指標です。バイオマーカーは、「細胞、組織、体液における細胞、生化学、分子の変化で、測定および評価することで、正常な生物学的プロセス、病原性プロセス、または治療介入に対する薬理学的反応を示すことができるもの」と定義できます。^[1]より一般的には、バイオマーカーとは、特定の病気の状態または生物のその他の生理学的状態の指標として使用できるものすべてを指します。WHO によると、指標は化学的、物理的、または生物学的な性質を持つ場合があり、測定は機能的、生理学的、生化学的、細胞的、または分子的である場合があります。^[2]

バイオマーカーは、臓器機能や健康の他の側面を調べる手段として生物に導入される物質です。たとえば、塩化ルビジウムは、心筋の灌流を評価するための同位体標識に使用されます。また、検出によって特定の疾患状態が示される物質である場合もあります。たとえば、抗体の存在は感染症を示す場合があります。より具体的には、バイオマーカーは、疾患のリスクや進行、または特定の治療に対する疾患の感受性と相関するタンパク質の発現または状態の変化を示します。バイオマーカーは、血液や組織などの体の部分で検出および測定できる特徴的な生物学的特性または分子です。それらは、体内の正常なプロセスまたは疾患のあるプロセスのいずれかを示します。^[3]バイオマーカーは、特定の細胞、分子、または遺伝子、遺伝子産物、酵素、またはホルモンです。複雑な臓器機能または生物学的構造の一般的な特徴的な変化も、バイオマーカーとして機能します。バイオマーカーという用語は比較的新しいものですが、バイオマーカーは前臨床研究および臨床診断でかなり長い間使用されてきました。^[4]例えば、体温は発熱のバイオマーカーとしてよく知られています。血圧は脳卒中のリスクを判断するために使用されます。また、コレステロール値が冠動脈疾患や血管疾患のバイオマーカーおよびリスク指標であること、C反応性タンパク質（CRP）が炎症のマーカーであることも広く知られています。

バイオマーカーは、病気の進行の測定、特定のがん種に対する最も効果的な治療法の評価、がんまたはその再発に対する長期的な感受性の確立など、さまざまな方法で役立ちます。^{[5]バイオマーカーは、}病気の最も初期の自然史から始まる病気の進行を特徴付けます。バイオマーカーは病気の感受性と重症度を評価し、結果を予測し、介入を決定し、治療反応を評価することを可能にします。法医学と疫学の観点から、バイオマーカーは環境リスク要因間の関係について独自の洞察を提供します。^[1]パラメーターは、化学的、物理的、または生物学的です。分子用語では、バイオマーカーは「ゲノミクス、プロテオミクス技術、またはイメージング技術を使用して発見される可能性のあるマーカーのサブセット」です。バイオマーカーは医薬生物学で重要な役割を果たします。バイオマーカーは、早期診断、病気の予防、薬物標的の特定、薬物反応などに役立ちます。コレステロールの血清LDL、血圧、P53遺伝子^{[6] 、癌の}腫瘍マーカーとしてのMMP ^[7]など、多くの病気に対していくつかのバイオマーカーが特定されています。

疾患関連バイオマーカーと薬物関連バイオマーカーを区別する必要がある。疾患関連バイオマーカーは、患者に対する治療の可能性のある影響（リスク指標または予測バイオマーカー）、疾患がすでに存在するかどうか（診断バイオマーカー）、または治療の種類に関係なく個々のケースでそのような疾患がどのように発症するか（予後バイオマーカー）を示す。予測バイオマーカーは、特定の治療タイプに対する最も可能性の高い反応を評価するのに役立ち、一方、予後マーカーは治療の有無にかかわらず疾患の進行を示す。^[8] 対照的に、薬物関連バイオマーカーは、特定の患者に薬物が有効かどうか、および患者の体がそれをどのように処理するかを示す。

血球数に含まれ客観的に測定されるような古くから知られているパラメータに加えて、さまざまな医療専門分野で使用されている新しいバイオマーカーが多数あります。現在、革新的でより効果的なバイオマーカーの発見と開発に重点的に取り組んでいます。これらの「新しい」バイオマーカーは予防医学の基礎となっています。予防医学とは、病気や病気のリスクを早期に認識し、病気の進行を防ぐために具体的な対策を講じる医学です。バイオマーカーは、病気のプロセスに非常に効率的に介入するために特定の患者に合わせて個別に調整された治療である個別化医療の鍵とも見られています。多くの場合、このようなバイオマーカーは代謝プロセスの変化を示します。

医学における「古典的な」バイオマーカーは、医師が診断を下し、治療方針を選択する際に決定を下す際に役立つ検査パラメータです。たとえば、患者の血液中の特定の自己抗体の検出は、自己免疫疾患の信頼できるバイオマーカーであり、リウマチ因子の検出は、 50年以上にわたって関節リウマチ（RA）の重要な診断マーカーとなっています。 ^{[9] [10]この}自己免疫疾患 の診断には、体内のシトルリン化タンパク質に対する抗体が特に重要です。これらのACPA（ACPAは抗シトルリン化タンパク質/ペプチド抗体の略）は、RAの最初の症状が現れる前に血液中で検出できます。したがって、これらはこの自己免疫疾患の早期診断に非常に役立つバイオマーカーです。^[11]さらに、骨や関節に深刻な損傷を及ぼし、病気が重症化する恐れがあるかどうかを示しており、^{[12] [13]}これは医師が診断を下し、治療計画を立てる上で重要なツールとなります。

また、ACPAがRA治療の成功をモニタリングするのに非常に有用であるという兆候もますます増えています。^{[14]これにより、}生物学的製剤を使用した最新の治療を正確に使用できるようになります。医師は、近い将来、各患者に合わせて関節リウマチの治療を個別に調整できるようになることを期待しています。

Häupl T.らによると、治療に対する反応の予測は、医学におけるバイオマーカー研究の最も重要な目的となるだろう。新しい生物学的因子の数が増えるにつれて、治療上の決定を導くだけでなく、臨床試験で新しい生物学的因子をテストすべき最も重要なターゲットを定義するのに役立つACPAなどの分子パラメータを特定するプレッシャーが高まっている。^[15]

NIH の研究グループは 1998 年に、「正常な生物学的プロセス、病原性プロセス、または治療介入に対する薬理学的反応の指標として客観的に測定および評価される特性」という定義を策定しました。過去、バイオマーカーは主に血圧や心拍数などの生理学的指標でした。最近では、バイオマーカーは分子バイオマーカーの同義語になりつつあり、前立腺がんの分子バイオマーカーとしての前立腺特異抗原の上昇や、肝機能検査としての酵素アッセイの使用などがその例です。最近では、結腸直腸がんやその他のEGFR関連がんにおけるKRASの役割など、腫瘍学におけるバイオマーカーの関連性に対する関心が高まっています。腫瘍が変異した KRAS 遺伝子を発現している患者では、EGFR シグナル伝達経路の一部を形成する KRAS タンパク質が常に「オン」になっています。この過剰に活性化した EGFR シグナル伝達は、上流のシグナル伝達がセツキシマブ(エルビタックス)などの EGFR 阻害剤によってブロックされた場合でも下流のシグナル伝達が継続し、がん細胞の継続的な成長と増殖につながります。腫瘍の KRAS 状態 (野生型と変異型) を検査すると、セツキシマブによる治療から最も恩恵を受ける患者を特定するのに役立ちます。

現在、効果的な治療が受けられるのは、がん患者のごく一部に限られています。さらに、がん患者の多くは、がんが進行しすぎて治療できない段階で診断されています。バイオマーカーは、がんの検出と薬剤開発プロセスを大幅に強化する能力を持っています。さらに、バイオマーカーにより、医師はがん患者ごとに個別の治療計画を立てることができるようになり、患者の腫瘍の種類に合わせて薬剤を調整できるようになります。これにより、薬剤の反応率が向上し、薬剤の毒性が制限され、さまざまな治療法の試験や副作用に対する治療にかかるコストが削減されます。^[16]

バイオマーカーには、疫学研究におけるヒトパピローマウイルスなどの環境曝露の分子指標や、4-(メチルニトロソアミノ)-1-(3-ピリジル)-1-ブタノン (NNK) などの特定のタバコ曝露マーカーの使用も含まれます。現在まで、頭頸部がんのバイオマーカーは確立されていません。

慢性疾患の場合、治療に何年も投薬が必要になることもあり、正確な診断が特に重要であり、治療による強い副作用が予想される場合はなおさらである。このような場合、バイオマーカーはますます重要になっている。なぜなら、バイオマーカーは難しい診断を確定したり、そもそも診断を可能にしたりすることができるからである。 ^[17]アルツハイマー病や関節リウマチ などの多くの疾患は、早期の無症状の段階から始まることが多い。このような無症状の患者では、実際に症状を発症する可能性は多かれ少なかれある。このような場合、バイオマーカーは、高リスクの個人を確実かつタイムリーに特定し、疾患の発症前または発症後できるだけ早く治療できるようにするために役立つ。^{[18] [19]}

バイオマーカーを診断に使用するには、サンプル材料が可能な限り簡単に入手できる必要があります。これは、医師が採取した血液サンプル、尿や唾液のサンプル、または糖尿病患者が定期的な血糖値モニタリングのために自分の指先から採取する一滴の血液などです。

治療を迅速に開始するには、バイオマーカー検査から結果を得るまでのスピードが重要です。数分で結果が出る迅速検査が最適です。これにより、医師は患者と今後の進め方について話し合い、必要に応じて検査後すぐに治療を開始することができます。

当然のことながら、バイオマーカーの検出方法は正確で、実行が可能な限り容易でなければなりません。異なる研究室で得られた結果が互いに大きく異なることはなく、バイオマーカーは当然のことながら、独立した研究で影響を受ける疾患の診断、予後、リスク評価に対する有効性が証明されていなければなりません。

臨床使用のためのバイオマーカーには、良好な感度と特異度（例：≥0.9）、および良好な特異度（例：≥0.9）が必要である^[20]が、陽性予測値と陰性予測値の方が関連性が高いように、対象集団を考慮してバイオマーカーを選択する必要があります。

バイオマーカーはさまざまな基準に基づいて分類できます。

バイオマーカーは、その特性に基づいて、画像バイオマーカー（CT、PET、MRI）または分子バイオマーカーに分類され、揮発性（呼気など）、^[21] 体液、または生検バイオマーカーの3つのサブタイプに分類されます。

分子バイオマーカーとは、生物物理学的特性を持つ非画像バイオマーカーを指し、生物学的サンプル（血漿、血清、脳脊髄液、気管支肺胞洗浄液、生検など）での測定が可能であり、遺伝子変異や遺伝子多型、定量的遺伝子発現解析などの核酸ベースのバイオマーカー、ペプチド、タンパク質、脂質代謝物、その他の小分子が含まれます。

バイオマーカーは、診断バイオマーカー（心筋梗塞の診断のための心筋トロポニンなど）、疾患の病期分類バイオマーカー（うっ血性心不全のための脳性ナトリウム利尿ペプチドなど）、疾患予後バイオマーカー（がんバイオマーカー）、介入に対する臨床反応をモニタリングするためのバイオマーカー（抗糖尿病治療のためのHbAlcなど）など、用途に基づいて分類することもできます。バイオマーカーの別のカテゴリには、早期医薬品開発の意思決定に使用されるものが含まれます。たとえば、薬力学（PD）バイオマーカーは、特定の薬理学的反応のマーカーであり、用量最適化研究で特に重要です。

バイオマーカーには、診断バイオマーカー、予後バイオマーカー、予測バイオマーカー、薬力学的バイオマーカーという 4 つの大まかなクラスがあります。

診断バイオマーカーは、疾患の有無や疾患のサブカテゴリー/サブ表現型の状態を特定したり、特定するのに役立つ介入に依存しない情報を提供します。^[22]一例として、外傷性脳損傷（TBI）の血液ベースのバイオマーカー検査があります。これは、ニューロンのユビキチンカルボキシ末端加水分解酵素L1（UCH-L1）と グリア線維性酸性タンパク質（GFAP）のレベルを測定することで、頭部CTスキャンでのみ診断可能な中等度から軽度のTBI患者の頭蓋病変の存在の診断に役立ちます。 ^[23]

予後バイオマーカーは、介入に依存しない疾患の状態と転帰予測に関する情報を提供します。予後バイオマーカーは、疾患の自然史の潜伏期にある個人を示すことができ、疾患が終息するまで最適な治療と予防を可能にします。予後バイオマーカーは、疾患に至る可能性を増減させる内部前駆物質を測定することで、疾患の状態に関する情報を提供します。たとえば、血圧とコレステロールはCVDのバイオマーカーです。^[1]予後バイオマーカーは、疾患の原因経路に直接的または間接的である可能性があります。予後バイオマーカーが原因経路の直接的なステップである場合、それは疾患の要因または産物の1つです。予後バイオマーカーは、曝露によって引き起こされた変化に関連している場合、または曝露または疾患に関連する未知の要因に関連している場合、疾患と間接的に関連付けられる可能性があります。^[24]

予測バイオマーカーは薬物の効果を測定し、薬物が期待された活性を示しているかどうかを判断しますが、疾患に関する直接的な情報は提供しません。^[24] 予測バイオマーカーは感度と特異性が非常に高いため、曝露者の想起バイアスと主観を排除することで、薬物または毒素の部位特異的な効果の診断妥当性を高めます。たとえば、個人が薬物または毒素に曝露した場合、体内のその薬物または毒素の濃度、つまり生物学的有効量は、発生源または外部環境からの毒素の推定または測定と比較して、薬物または毒素の効果のより正確な予測を提供します。^[1]

薬力学（PD）バイオマーカーは、薬物とその受容体との直接的な相互作用を測定することができます。薬力学バイオマーカーは、薬物が疾患の生物学的機能に意図した効果を持っているかどうか、理想的な生物学的投与濃度、および生理学的反応/耐性メカニズムなど、薬物のメカニズムを明らかにします。薬力学バイオマーカーは、腫瘍細胞の薬物メカニズムに特に関連しており、薬物介入の薬力学的エンドポイントを腫瘍組織で直接評価できます。たとえば、タンパク質リン酸化バイオマーカーは、標的タンパク質キナーゼの変化と下流のシグナル伝達分子の活性化を示します。^[25]

遺伝学的および分子生物学的手法によって検証されたバイオマーカーは3つのタイプに分類できます。^[26]

• タイプ 0 — 自然史マーカー
• タイプ1 — 薬物活性マーカー
• タイプ2 —代替マーカー

分子バイオマーカーは、ゲノミクスやプロテオミクスなどの基本的かつ許容可能なプラットフォームを使用して発見できるバイオマーカーとして定義されています。バイオマーカーの発見には多くのゲノミクスおよびプロテオミクス技術が利用可能であり、最近使用されているいくつかの技術がそのページで見つかります。ゲノミクスおよびプロテオミクス プラットフォームのバイオマーカー アッセイ技術とは別に、メタボロミクス、リピドミクス、グリコミクス、およびセクレトミクスが、バイオマーカーの識別技術として最も一般的に使用されています。

バイオマーカーは、臨床応用に基づいて、分子バイオマーカー、細胞バイオマーカー、またはイメージングバイオマーカーに分類できます。

分子バイオマーカーの主な 4 つのタイプは、ゲノムバイオマーカー、トランスクリプトミクスバイオマーカー、プロテオームバイオマーカー、代謝バイオマーカーです。

ゲノムバイオマーカーは、ゲノム内の不規則な配列（通常は一塩基多型）を特定することで DNA を分析します。ほとんどの癌細胞株は体細胞変異を持っているため、遺伝バイオマーカーは癌において特に重要です。体細胞変異はすべての細胞にあるわけではなく、腫瘍細胞だけにあるため、簡単に標的にできるため、遺伝性変異とは区別できます。

トランスクリプトミクスバイオマーカーは、エクソームだけでなく、すべてのRNA分子を分析します。トランスクリプトミクスバイオマーカーは、特定の細胞または集団におけるRNAの分子的同一性と濃度を明らかにします。パターンベースのRNA発現解析は、個人の治療反応を予測する診断および予後能力を高めます。たとえば、乳がん患者の異なるRNAサブタイプは、生存率が異なります。^[27]

プロテオミクスにより、タンパク質またはタンパク質バイオマーカーの変化を定量的に分析および検出できます。タンパク質バイオマーカーは、タンパク質間相互作用、翻訳後修飾、免疫反応 など、さまざまな生物学的変化を検出します。

細胞バイオマーカーは、細胞を分離、分類、定量化し、形態や生理学的特徴を明らかにすることを可能にする。細胞バイオマーカーは臨床と研究の両方の現場で使用されており、抗原に基づいて大量の細胞サンプルを区別することができる。細胞バイオマーカー分類技術の一例として、蛍光活性化細胞分類法がある。^[28]

血液ベースのタンパク質バイオマーカーは、疾患、障害、または特定の疾患サブフェノタイプの存在を示す1つ以上のタンパク質をモニタリングするための診断テストで一般的に使用されています。これらのバイオマーカーは予後因子としても機能し、疾患の結果に関する貴重な洞察を提供します。一例として、ニューロンユビキチンカルボキシ末端加水分解酵素L1（UCH-L1）と グリア線維性酸性タンパク質（GFAP）は、頭部のCTスキャンでのみ診断可能な中等度から軽度のTBI患者の頭蓋病変の存在の診断に役立ちます。^[29]

画像バイオマーカーは分子バイオマーカーに比べて早期の疾患発見を可能にし、新薬発見市場におけるトランスレーショナルリサーチを効率化します。例えば、薬剤が標的とする受容体の割合を決定できるため、新薬開発段階での研究時間と費用を短縮できます。画像バイオマーカーは非侵襲性でもあるため、分子バイオマーカーよりも臨床的に有利です。画像ベースのバイオマーカーには、X線、コンピューター断層撮影（CT）、陽電子放出断層撮影（PET）、単一光子放出コンピューター断層撮影（SPECT）、磁気共鳴画像（MRI）などがあります。^[30]

画像技術を利用した新しいバイオマーカーが数多く開発されています。画像バイオマーカーには多くの利点があります。通常は非侵襲性で、直感的で多次元的な結果が得られます。定性的データと定量的データの両方が得られるため、患者にとって比較的使いやすいものとなっています。他の情報源と組み合わせると、診断を下そうとする臨床医にとって非常に役立ちます。

心臓画像診断はバイオマーカー研究が活発に行われている分野です。 冠動脈造影法はカテーテル挿入を必要とする侵襲的処置であり、長い間動脈狭窄の診断のゴールドスタンダードでしたが、科学者や医師は非侵襲的技術の開発を望んでいます。心臓コンピューター断層撮影(CT) はこの分野で大きな可能性を秘めていると多くの人が考えていますが、研究者はカルシウム沈着が画像の解像度を妨げる現象である「カルシウムブルーミング」に関連する問題を克服しようとしています。磁気共鳴画像診断(MRI)、光干渉断層撮影(OCT)、近赤外線分光法などの他の血管内画像診断技術も研究されています。

もう一つの新しいイメージングバイオマーカーは、放射性標識フル デオキシグルコースです。 陽電子放出断層撮影（PET）は、体のどこで細胞がグルコースを取り込むかを測定するのに使用できます。グルコースを追跡することで、マクロファージが大量にグルコースを取り込むため 、医師は炎症部位を見つけることができます。腫瘍も大量のグルコースを取り込むため、このイメージング戦略を使用して腫瘍を監視することもできます。放射性標識グルコースの追跡は、炎症と腫瘍の成長に不可欠であることが知られている段階を直接測定するため、有望な技術です。

MRI は空間分解能が非常に高いという利点があり、形態学的画像化や機能的画像化に非常に適しています。ただし、MRI にはいくつかの欠点もあります。まず、MRI の感度は 10 ⁻³ mol/L ～ 10 ⁻⁵ mol/L 程度で、他の種類の画像化と比較すると非常に制限される可能性があります。この問題は、高エネルギー状態の原子と低エネルギー状態の原子の差が非常に小さいことに起因します。たとえば、臨床 MRI の一般的な磁場強度である 1.5テスラでは、高エネルギー状態と低エネルギー状態の差は 200 万個あたり約 9 分子です。MR の感度を高めるための改善には、磁場強度の増加、光ポンピングまたは動的核分極による過分極化などがあります。感度を高める化学交換に基づくさまざまな信号増幅方式もあります。

MRIを用いた疾患バイオマーカーの分子イメージングを実現するためには、高い特異性と高い緩和能（感度）を持つ標的MRI造影剤が必要である。これまで、MRIによる分子イメージングを実現するために、標的MRI造影剤の開発に多くの研究が行われてきた。一般的に、ペプチド、抗体、または小さなリガンド、およびHER -2 アフィボディなどの小さなタンパク質ドメインが標的化を達成するために適用されてきた。造影剤の感度を高めるために、これらの標的化部分は通常、高ペイロードMRI造影剤または高緩和能を持つMRI造影剤に結合している。^[31]

胚性バイオマーカーは胎児にとって非常に重要であり、各細胞の役割はバイオマーカーの使用によって決定される。再生医療における胚性幹細胞（ESC）の使用に関する研究が行われてきた。これは、細胞内の特定のバイオマーカーを変更して（おそらく形成の3次段階で）、細胞の将来の役割を変え、新しい役割を作り出すことができるためである。胚性バイオマーカーの一例は、タンパク質Oct-4である。[32]

ASD は複雑です。自閉症は、環境条件と遺伝的脆弱性の相互作用により引き起こされるいくつかの病因を伴う病状です。ASD に関連するバイオマーカーを見つける際の課題は、バイオマーカーが、特定の時点までしか活動しない可能性のある遺伝的または神経生物学的変化を反映している可能性があることです。[33] ASD は異質な臨床症状と遺伝子構造を示し、共通の遺伝的感受性因子の特定を妨げています。それでも、遺伝的非比較性の背後にある主な理由を突き止めるために多くの研究が行われています。

がんバイオマーカーは、がん患者の治療介入において極めて大きな利点があります。ほとんどのがんバイオマーカーはタンパク質またはDNAの改変されたセグメントで構成されており、すべての細胞で発現していますが、がん細胞でその割合が高くなっています。普遍的な腫瘍バイオマーカーはまだありませんが、すべてのタイプのがんに対するバイオマーカーはあります。これらの腫瘍バイオマーカーは腫瘍の健康状態を追跡するために使用されますが、特定のがんの唯一の診断として機能することはできません。がん治療のフォローアップに使用される腫瘍マーカーの例としては、大腸がんの癌胎児性抗原（CEA）や前立腺がんの前立腺特異抗原（PSA）があります。^[34] 2014年、Cancer researchは、循環腫瘍細胞（CTC）と循環腫瘍DNA（ctDNA）を、特別な細胞分化と予後スキルを備えた転移性腫瘍バイオマーカーとして特定しました。 CTCとctDNAの完全な能力を明らかにするには革新的な技術を活用する必要があるが、それらの役割に関する洞察は、癌の進化、浸潤、転移に関する新たな理解につながる可能性がある。^[35]

1型ナルコレプシーは、側方視床下部の約7万個のオレキシン放出ニューロンの喪失によって引き起こされ、健常者と比較して脳脊髄液（CSF）中のオレキシン濃度が著しく低下します。 ^{[36]脳脊髄液オレキシンは}腰椎穿刺で測定でき、CSFオレキシン濃度が200 pg/ml以上であれば正常とみなされます。^{[37]脳脊髄液サンプルでオレキシン濃度が110 pg/ml未満の患者は、}脱力発作を経験していなくても、1型ナルコレプシーと診断されます。^[37]逆に、脳脊髄液オレキシン濃度が正常でナルコレプシーの他の診断基準を満たす患者は、2型ナルコレプシーと診断されます。ナルコレプシー2型と最初に診断された患者が後に脱力発作を発症したり、脳脊髄液中のオレキシン濃度が110 pg/mlを下回ったりした場合、診断は1型ナルコレプシーに更新されます。^[37]視床下部外側核オレキシンニューロンは、レム睡眠を抑制する上行性網様体賦活系のノルアドレナリンおよびセロトニンニューロンに神経支配されるため、これらのニューロンが失われると、金縛り、入眠時幻覚、脱力発作などのレム睡眠関連症状が発生する可能性があります。^{[38] [39] [40]}

外傷性脳損傷は、青火外傷や爆風過圧波などの外傷性力によって脳が損傷を受けた場合に起こる重大な神経疾患です。中枢神経系の疾患については、神経細胞体に位置するユビキチンカルボキシ末端加水分解酵素 L1 (UCH-L1) とグリア線維性酸性タンパク質(GFAP) が、潜在的な脳損傷を伴う軽度の外傷性脳損傷(TBI) に対する、 FDA が認可した初の血液ベースのバイオマーカー検査です。これらのタンデム バイオマーカーは、2003 年から 2007 年にかけてフロリダ大学マックナイト脳研究所のケビン K. ワン博士とロナルド L. ヘイズ博士の神経科学研究所で初めて発見されました。^[41]ここでは、外傷性脳損傷（TBI）の血液ベースのバイオマーカー検査は、中等度から軽度のTBI患者の頭蓋病変の存在の診断を助けるために、ニューロン（UCH-L1）とアストログリアGFAPのレベルを測定することから構成され、頭部のCTスキャンを使用することでのみ診断可能です。 ^[23] ワン博士、ヘイズ博士、ナンシー・デンスロー博士によって共同設立された会社であるバンヤン・バイオマーカーズ社は、脳外傷インジケーター™（BTI）と呼ばれるUCH-L1 / GFAP用に最適化されたサンドイッチ化学発光ELISAを開発しました。これには、Synergy 2マルチモードリーダー（BioTek）での化学発光アッセイとして2つのバイオマーカーのそれぞれに1つずつ、2つのキットが含まれています。これらのアッセイは、ALERT-TBI（ClinicalTrials.gov #NCT01426919）と呼ばれる重要なTBI臨床試験の基礎でした。^[42]グラスゴー・コーマ・スケール（GCS）9-15（脳TBI）の1,900人以上の成人TBI被験者が、受傷後12時間以内に採血され、UCH-L1/GFAPタンデムテストが、頭部CTスキャンでしか診断できない頭蓋病変の存在の診断に役立つかどうかを調べた。研究の結果、BTIは高い感度（97.6％）と陰性予測値（NPV）（99.6％）を示した。^[43] 2018年2月、FDAは軽度のTBI適応症に対するBTIの使用を承認した。^{[44] [45]}

アルファベット順

• アラニントランスアミナーゼ（ALT）
• 体脂肪率
• ボディマス指数
• 体温
• 血圧
• 血糖値
• 全血球数
• クレアチニン
• C反応性タンパク質（炎症）
• グリア線維性酸性タンパク質(GFAP)
• 心拍
• ヘマトクリット(HCT)
• ヘモグロビン（Hgb）
• 平均赤血球容積（MCV）
• 赤血球数（RBC）
• 甲状腺刺激ホルモン（TSH）
• トリグリセリド
• トロポニン（心臓TN-T、Tn-I）
• ユビキチンカルボキシ末端加水分解酵素 L1 (UCH-L1)
• ウエスト周囲径
• ウエストヒップ比（WHR）

すべてのバイオマーカーを臨床結果を評価する代替エンドポイントとして使用すべきではありません。バイオマーカーは検証が困難な場合があり、使用目的に応じて異なるレベルの検証が必要です。バイオマーカーを治療介入の成功を測定するために使用する場合は、バイオマーカーはその薬の直接的な効果を反映する必要があります。

• 老化のバイオマーカー
• 心臓マーカー
• 分子リスク評価
• がんバイオマーカー
• ロケット
• 継続的な個別リスク指数