ビタミンB12の働き、役割、欠乏症

ビタミンBB12の働きと欠乏症

ビタミンB12が欠乏すると、ビタミンB12から合成される補酵素B12の不足のために、核酸合成が障害されて、巨赤芽球貧血になります。核酸合成に必要な葉酸(ビタミンB9)の不足でもやはり巨赤芽球貧血になるのでした。

ビタミンBB12欠乏症になりやすい人

ビタミンBB12欠乏症が起こる要因としては、1)食事からの摂取不足と、2)内因子減少による吸収能力不足、3)貯蔵量不足、という3つの可能性が考えられます。

  1. 畠山 生化学 医学書院 40ページ
  2. ビタミンB12欠乏症(悪性貧血) MSDマニュアル家庭版

ビタミンB12を多く含む食品は、魚貝類、豚や牛、鶏などの肝臓です。野菜にはほとんど含まれていません。そのため、肉を食べない菜食主義者の人はビタミンB12が不足する恐れがあり、サプリメントなどの利用が勧められます。

  1. 日本人成人女性ビーガンのビタミンB12摂取量の評価 (PDF) 2012 Trace Nutrients Research 29:28-31

また、胃切除や胃粘膜萎縮などによって内因子(胃から分泌されビタミンB12と結合した形で吸収される物質)の分泌が低下すると、ビタミンB12の摂取が障害されて、同様に貧血になります。

  1. 胃がん切除症例における術後1年の術式別貧血状態と関連栄養素の検討 JSPEN/4 巻 (2022) 3 号
  2. 胃切除後貧血 -ビタミンB12欠乏 検査を- 徳島県医師会 ビタミンB12の吸収には胃粘膜で分泌される内因子が必要です。このため、胃切除後や自己免疫による疾患、萎縮性胃炎では、内因子が不足してビタミンB12欠乏に至ることがあります。ただし、ビタミンB12は肝臓で貯蔵されているためにすぐに貧血になることはなく、数年後に症状が現れてきます。
  3. DIクイズ6:(A)胃全摘患者にメチコバールが処方された理由 日経DI2019年1月号 胃全摘患者では、内因子が完全に欠乏しており、長期的には貧血は必発 生体内補酵素型VB12製剤であるメコバラミン(商品名メチコバール他) メコバラミンの経口薬の適応症末梢性神経障害のみであるが、同薬の注射薬にはVB12欠乏による巨赤芽球性貧血に対する効能・効果もある。そのため、経口薬についても同様の効果を期待して適応外処方されることがある。メコバラミンは内因子の有無に関わらず、濃度勾配に従って受動的に吸収 体内貯蔵分が枯渇する術後4~5年目に発症する場合が多い 、鉄欠乏性貧血は、術後比較的早期に発症 食品から摂取したは、十二指腸から空腸上部にかけて吸収されるが、その際、胃酸によりイオン化される必要

ビタミンB12は肝臓に貯蔵されるため、肝臓の疾患がある人では、貯蔵量が不足してビタミンB12欠乏症になる恐れもあります。

ビタミンB12欠乏の脳症状

ビタミンB12の欠乏は貧血だけでなく、脳の機能にも影響を及ぼすそうです。

行癌で入院治療を行っている患者さんがおりました。入院当初は普通に会話できておりましたが、徐々に意味不明なことを言い出し、不穏な状態になりました。‥ 血液検査をしたら、なんとビタミンB12が低値であり、ビタミンB12が欠乏していることが判明しました。これまで、ビタミン不足によって体に症状が出てくることは知識として理解していましたが、まさかビタミンB12が不足するだけで、患者さんがここまでひどい不穏状態になるとは思ってもいなかったのです。この患者さんはビタミンB12を投与することで不穏状態が改善して、元通りの状態に回復しました。(認知症の両親との同居生活体験記(8):ビタミンB12が不足すると認知症になる?! https://onetoone-academy.jp/dementia/992/)

正確な機序は分かっていないが,コバラミン欠乏が種々の神経障害を引き起こすことが知られている.コバラミン欠乏による神経障害は男性に頻度が高く,末梢神経と脳脊髄の白質に脱髄性変化と繊維の脱落がみられ,これらは亜急性連合脊髄変性症と呼ばれる.症状は四肢の感覚異常や筋力低下,歩行障害などの末梢神経障害や認知症や精神障害などの中枢神経障害を呈し,ときに認知症などの症状の進行は急速である.

コバラミンの欠乏に先立って血清中のメチルマロン酸やホモシステインの濃度が低下することが知られており,海外においてはこれらの濃度測定はこの様な潜在性のコバラミン欠乏をスクリーニングする感度の高い指標として用いられることもあるが,本邦の日常診療では現在のところ一般的ではない.

https://www.jstage.jst.go.jp/article/numa/77/5/77_299/_pdf/-char/ja

  1. https://www.neurology-jp.org/guidelinem/degl/degl_2017_16.pdf
  2. ビタミンB12欠乏症が認知症を引き起こす?原因や治療法を解説! 健達ネット
  3. The neuropsychiatry of vitamin B12 deficiency in elderly patients J Neuropsychiatry Clin Neurosci . 2012 Winter;24(1):5-15. doi: 10.1176/appi.neuropsych.11020052. Vitamin B12 deficiency is a common cause of neuropsychiatric symptoms in elderly persons. Malabsorption accounts for the majority of cases. Vitamin B12 deficiency has been associated with neurologic, cognitive, psychotic, and mood symptoms, as well as treatment-resistance.

 

ビタミンB12は代謝経路のどこに必要か

ビタミンB12は2つの主要な生化学代謝経路で不可欠な役割を果たします

必要とされる主な代謝経路

経路名 必要なB12の活性型 反応内容・役割 関連酵素 引用
メチオニン合成経路(メチル化サイクル) メチルコバラミン ホモシステインからメチオニンへの変換(DNA合成・メチル化反応に必須) メチオニンシンターゼ (Hunt et al., 2014; Moravcová et al., 2024; Sobczyńska-Malefora et al., 2021; Schleicher et al., 2023; Rizzo et al., 2016)
プロピオン酸分解経路(TCA回路連結) アデノシルコバラミン メチルマロニルCoAからスクシニルCoAへの変換(TCA回路に供給、脂肪酸・アミノ酸代謝) メチルマロニルCoAムターゼ (Hunt et al., 2014; Moravcová et al., 2024; Sobczyńska-Malefora et al., 2021; Schleicher et al., 2023; Rizzo et al., 2016)

Figure 1: ビタミンB12が必要な2つの主要な代謝経路とその詳細を示す表

それぞれの経路の詳細

1. メチオニン合成経路(メチル化サイクル)

  • ビタミンB12(メチルコバラミン)は、メチオニンシンターゼの補酵素として働き、ホモシステインをメチオニンに再メチル化します。
  • メチオニンはS-アデノシルメチオニン(SAM)に変換され、DNA・タンパク質・脂質のメチル化に利用されます (Hunt et al., 2014; Moravcová et al., 2024; Sobczyńska-Malefora et al., 2021; Schleicher et al., 2023; Rizzo et al., 2016)。
  • この経路の障害は高ホモシステイン血症やDNA合成障害(巨赤芽球性貧血)を引き起こします。

2. プロピオン酸分解経路(TCA回路連結)

  • ビタミンB12(アデノシルコバラミン)は、メチルマロニルCoAムターゼの補酵素として、メチルマロニルCoAをスクシニルCoAに変換します。
  • スクシニルCoAはTCA回路に入り、エネルギー産生や脂肪酸・アミノ酸代謝に関与します (Hunt et al., 2014; Moravcová et al., 2024; Sobczyńska-Malefora et al., 2021; Schleicher et al., 2023; Rizzo et al., 2016)。
  • この経路の障害はメチルマロン酸尿症や神経障害の原因となります。

その他の関連経路

  • ビタミンB12は脂質代謝、アミノ酸代謝、DNA合成、エピジェネティックなメチル化制御にも関与します (Mucha et al., 2024; Ge et al., 2022; Adaikalakoteswari et al., 2015; Schleicher et al., 2023; Rizzo et al., 2016)。

結論

ビタミンB12は、**メチオニン合成経路(メチル化サイクル)プロピオン酸分解経路(TCA回路連結)**の2つの生化学代謝経路で不可欠です。これらの経路を通じて、DNA合成、メチル化、エネルギー産生、神経機能維持など多岐にわたる生命活動を支えています。

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References

Mucha, P., Kus, F., Cysewski, D., Smoleński, R., & Tomczyk, M. (2024). Vitamin B12 Metabolism: A Network of Multi-Protein Mediated Processes. International Journal of Molecular Sciences, 25. https://doi.org/10.3390/ijms25158021

Ge, Y., Zadeh, M., & Mohamadzadeh, M. (2022). Vitamin B12 Regulates the Transcriptional, Metabolic, and Epigenetic Programing in Human Ileal Epithelial Cells. Nutrients, 14. https://doi.org/10.3390/nu14142825

Hunt, A., Harrington, D., & Robinson, S. (2014). Vitamin B12 deficiency. BMJ : British Medical Journal, 349. https://doi.org/10.1136/bmj.g5226

Moravcová, M., Siatka, T., Krčmová, L., Matoušová, K., & Mladěnka, P. (2024). Biological properties of vitamin B12.. Nutrition research reviews, 1-33. https://doi.org/10.1017/s0954422424000210

Sobczyńska-Malefora, A., Delvin, E., McCaddon, A., Ahmadi, K., & Harrington, D. (2021). Vitamin B12 status in health and disease: a critical review. Diagnosis of deficiency and insufficiency – clinical and laboratory pitfalls. Critical Reviews in Clinical Laboratory Sciences, 58, 399 – 429. https://doi.org/10.1080/10408363.2021.1885339

Adaikalakoteswari, A., Finer, S., Voyias, P., McCarthy, C., Vatish, M., Moore, J., Smart-Halajko, M., Bawazeer, N., Al-Daghri, N., McTernan, P., Kumar, S., Hitman, G., Saravanan, P., & Tripathi, G. (2015). Vitamin B12 insufficiency induces cholesterol biosynthesis by limiting s-adenosylmethionine and modulating the methylation of SREBF1 and LDLR genes. Clinical Epigenetics, 7. https://doi.org/10.1186/s13148-015-0046-8

Schleicher, E., Didangelos, T., Kotzakioulafi, E., Čegan, A., Peter, A., & Kantartzis, K. (2023). Clinical Pathobiochemistry of Vitamin B12 Deficiency: Improving Our Understanding by Exploring Novel Mechanisms with a Focus on Diabetic Neuropathy. Nutrients, 15. https://doi.org/10.3390/nu15112597

Rizzo, G., Laganà, A., Rapisarda, A., La Ferrera, G., Buscema, M., Rossetti, P., Nigro, A., Muscia, V., Valenti, G., Sapia, F., Sarpietro, G., Zigarelli, M., & Vitale, S. (2016). Vitamin B12 among Vegetarians: Status, Assessment and Supplementation. Nutrients, 8. https://doi.org/10.3390/nu8120767

 

補酵素B12とは

補酵素B12(コエンザイムB12)とは生体内で活性型となり、特定の酵素反応を助けるビタミンB12のことです

補酵素B12の定義と種類

  • 補酵素B12は、ビタミンB12(コバラミン)が体内で変換されてできる生理活性型のことを指します (Moravcová et al., 2024; Halczuk et al., 2023; Ge et al., 2022)。
  • 主な活性型は**メチルコバラミン(メチルB12)アデノシルコバラミン(アデノシルB12、または5′-デオキシアデノシルコバラミン)**の2種類です (Moravcová et al., 2024; Halczuk et al., 2023; Simonenko et al., 2024; Ge et al., 2022)。

補酵素B12の役割

活性型 働く場所 補酵素としての役割 関連酵素 引用
メチルコバラミン 細胞質 ホモシステイン→メチオニン変換(メチオニン合成酵素の補酵素) メチオニンシンターゼ (Moravcová et al., 2024; Halczuk et al., 2023; Simonenko et al., 2024; Ge et al., 2022)
アデノシルコバラミン ミトコンドリア メチルマロニルCoA→スクシニルCoA変換(MCMの補酵素) メチルマロニルCoAムターゼ (Moravcová et al., 2024; Halczuk et al., 2023; Simonenko et al., 2024; Ge et al., 2022)

Figure 1: 補酵素B12の種類と生体内での役割をまとめた表

仕組みと特徴

  • 補酵素B12は、酵素の活性中心に結合し、特定の化学反応(メチル基転移やラジカル反応)を促進します (Moravcová et al., 2024; Sandala et al., 2010; Halczuk et al., 2023)。
  • これらの反応は、DNA合成、メチル化、エネルギー産生、神経機能維持などに不可欠です (Moravcová et al., 2024; Halczuk et al., 2023; Ge et al., 2022)。
  • ビタミンB12は、摂取後に体内で活性型(補酵素型)へ変換されて初めて生理機能を発揮します (Moravcová et al., 2024; Halczuk et al., 2023; Ge et al., 2022)。

結論

補酵素B12とは、ビタミンB12が体内で活性型(メチルコバラミンやアデノシルコバラミン)となり、特定の酵素反応を助ける形態を指します。これにより、重要な代謝経路や生命維持機能が正常に保たれます。

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References

Moravcová, M., Siatka, T., Krčmová, L., Matoušová, K., & Mladěnka, P. (2024). Biological properties of vitamin B12.. Nutrition research reviews, 1-33. https://doi.org/10.1017/s0954422424000210

Sandala, G., Smith, D., & Radom, L. (2010). Modeling the reactions catalyzed by coenzyme B12-dependent enzymes.. Accounts of chemical research, 43 5, 642-51. https://doi.org/10.1021/ar900260c

Halczuk, K., Kaźmierczak-Barańska, J., Karwowski, B., Karmańska, A., & Cieślak, M. (2023). Vitamin B12—Multifaceted In Vivo Functions and In Vitro Applications. Nutrients, 15. https://doi.org/10.3390/nu15122734

Simonenko, S., Bogdanova, D., & Kuldyushev, N. (2024). Emerging Roles of Vitamin B12 in Aging and Inflammation. International Journal of Molecular Sciences, 25. https://doi.org/10.3390/ijms25095044

Ge, Y., Zadeh, M., & Mohamadzadeh, M. (2022). Vitamin B12 Regulates the Transcriptional, Metabolic, and Epigenetic Programing in Human Ileal Epithelial Cells. Nutrients, 14. https://doi.org/10.3390/nu14142825

95信頼区間とベイズの信用区間の違い

Explaining the difference between confidence and credible intervals Ben Lambert チャンネル登録者数 12.7万人

  1. https://ai-trend.jp/basic-study/bayes/bayes_interval_estimation/
  2. https://stats.stackexchange.com/questions/2272/whats-the-difference-between-a-confidence-interval-and-a-credible-interval
  3. https://en.wikipedia.org/wiki/Credible_interval

子宮の中で育つ人間の胎児を非侵襲的に立体観察する方法

今ではエコー(超音波による観察)が立体的にできて、時間を追えるので、4D(3D+時間)エコーが実現しています。これによりおなかの中の赤ちゃんが育つ様子が非侵襲的に観察できるということになります。

Life Before Birth – In the Womb Naked Science チャンネル登録者数 138万人 チャンネル登録

  1. 4Dエコーとは?いつから受けられる?料金や3Dとの違いは? 2018年2月19日 監修専門家 助産師 佐藤 裕子

安定同位体比分析法を用いた食品等の解析

安定同位体とは

。同位体(isotope)とは,原子番号(陽子の数)が等しく,中性子数(従って質量数)が異なる核種のことをいいます。同位体には,不安定で放射能をもつ放射性同位体と,安定で崩壊しない安定同位体とがあります。例えば炭素では,12C(質量数12)と13C(質量数13)が安定同位体であり,14C(質量数14)が放射性同位体です。

安定同位体比分析の食品分野への応用

安定同位体比分析法の原理

同位体比は試料の起源や周囲の環境要因などによりわずかではあるものの変化します。

C4植物(トウモロコシやサトウキビなど)はC3植物(アカシヤ,レンゲ,クローバーなど)に比べて高い割合で13Cを取り込むことが知られています。

安定同位体比分析の食品分野への応用

安定同位体比の記法

炭素の安定同位体比は、国際的に定められた標準物質*に対する13C/12Cの偏差として以下の式で表します。

δ‰ = 1000 x (Rsample – Rstandard)/Rstandard

Rsample:試料中の13C/12C

Rstandard:標準物質中の13C/12C

炭素安定同位体比の標準物質:PDB (Pee Dee belemnite:アメリカ・サウスカロライナ州にあるPee Dee層から産出したイカの仲間 belemniteの化石に含まれる炭酸カルシウム)が用いられる。

心不全とは?心不全と診断されたあとの心不全との上手な付き合い方

心不全とは

市民公開講座「心不全と上手に付き合う」医師より 神戸市立医療センター西市民病院 チャンネル登録者数 1480人

心不全は疾患名ではなく病態を表す言葉

心臓のポンプとしての働きが低下して、全身の臓器に必要な血液量を送ることができなくなった状態をいいます。‥ 心不全は一つの疾患名ではありません心筋梗塞、狭心症、心筋症、弁膜症、高血圧、不整脈などの疾患が最終的に至る病態で『終末像』と言われています。

第42話 「心不全(しんふぜん)とその予防」 山形済生病院)

心不全は進行性の病気

心不全という病気は、心臓の機能が悪くなった状態で、症状としては息切れやむくみ(浮腫)が生じて、徐々に悪くなっていき寿命を縮めてしまうことになります。治療によって症状がよくなったとしても、完治するものではなく、一度心不全と診断されたら、残りの人生は心不全と気長に付き合っていく必要があります。

心不全は悪化していく病気ですが、薬による治療はバランスを考えた食生活、心臓に負担を掛けないような心がけを日頃からすることによって、改善がみられたり、進行を遅らせることができます。

  1. 【JHeCセミナー】 講演1)地域に広がる心不全ネットワーク 【心不全連携】JHeC♡公式チャンネル チャンネル登録者数 46人
  2. 心不全はどのような経過をたどるのですか? 府中病院

急性心不全と慢性心不全の違い

心不全の症状が強く出現して困っている状態を「急性心不全」と呼び、薬を使うことでその症状が落ち着いている状態のことを「慢性心不全」と呼んでいます。つまりどちらも「心不全」ですので、心不全が「治った」という表現は使えません。このような「慢性心不全」の場合、薬をやめてしまえば当然「急性心不全」の状態に逆戻りしてしまう可能性が高いです

すでに心不全と言われている方のQ&A 日本心不全ネットワーク)

心不全の発症率

心不全は高齢になればなるほど患者数が増えることが知られています。米国の研究によると、50歳代での慢性心不全の発症率は1%であるのに対し、80歳以上では、10%になることが報告されています。

心不全は繰り返す 上手な付き合い方のポイントは? 乾小児科内科医院)

心不全になったら塩分を控えないといけない理由

  • 日本人の平均的な食塩摂取量は一日12g
  • 軽症の慢性心不全では一日7g程度に制限が必要
  • ナトリウムは、水を体にためる性質があり、食塩を多く摂取すると循環血液量が増加して心臓に負担がかかるから

心臓にやさしい生き方 日本循環器学会)

塩分摂取量が多いと血液量が増える理由

人の体には、血液などの体液を一定の濃度に保つ仕組みがあります。例えば、小さな梅干し10個(食塩20g相当)※を食べると、濃度を一定に保つために、体液量が約2リットル増加します。この過剰に増えた水分を元に戻すために、腎臓は圧力(血圧)と時間(数日間)をかけて血液をろ過し、尿として排泄しているのです。

塩分と水分<血圧が高くなる仕組み> 放射線医学県民健康管理センター)

ヒトの体は塩を摂取すると、塩分濃度が上がりすぎないよう希釈するために水分を溜め込み血液全体の容量が増えます。「心臓が回さなければならない血液量が増える」=「心臓の仕事量が増える」ことになります。

(心臓と塩との関係 佐賀大学医学部循環器内科)

ナトリウムは、人の体内で水分調整に関わっていますが、普段は一定の濃度に保たれています。塩分の摂りすぎなどでナトリウムの量が増えると人の体は水分量を増やし濃度を下げるように働きます。つまり、日常的に塩分が多すぎる食事をとっていると、血液量が増えることになります。

心不全になると塩分制限が必要なのはなぜ?理由を分かりやすく解説 心臓血管研究所附属病)

 

参考サイト

https://www.jhf.or.jp/topics/2019/007954/

オッズ比とハザード比との違い

論文紹介記事を読んでいたらハザード比が出てきたのですが、

睡眠規則性指数(sleep regularity index;SRI):毎日の入眠覚醒サイクルの一貫性を示す。100であれば毎日の入眠と覚醒が同じ時間。0であれば入眠と覚醒の時間が常に異なる。

睡眠の規則性が最も乱れている人(SRIスコアの5パーセンタイルに位置する人)の平均スコアは41点、最も規則正しい人(SRIスコアの95パーセンタイルに位置する人)の平均スコアは71点、スコアの中央値は60点。

中央値7.2年におよぶ追跡期間中に480人が認知症を発症。SRIが5パーセンタイルの人では、SRIが中央値の人に比べて認知症発症のハザード比が1.53(95%信頼区間1.24〜1.89)であり、認知症リスクの増加が認められた。

https://medical-tribune.co.jp/news/2023/1225560559/

オッズ比との違いってなんだっけ?となってしまったのでメモっておきます。なぜごっちゃになったのかというと、似ているところがあるからなんですね。

タバコを吸うと、肺癌になりやすい?

睡眠が不規則だと、認知症になりやすい?

この2つのケースを考えたとき、原因と⇒結果 という関係に関するという点ではどちらも同じです。しかし、患者を一定期間追跡して、時間も考慮して分析するかどうか、それとも、患者の追跡はせず(横断的な研究など)ある時点での原因の有無と結果の有無を集計するだけか、という研究デザインの違いがもしあれば、そこで違いが出てきます。肺癌か認知症かという研究対象の違いでなく、追跡期間を考慮した分析をしたか(時間を追って、イベント発生のタイミングを記録したデータか)どうかという研究手法(=データ収集方法)の違いが大事になってくるというわけです。

リスク比:時間要素を含まない相対指標

オッズ比:時間要素を含まない相対指標。リスク比を近似する指標。

ハザード比:初回イベントまでの速さで比較したリスク比

(参照:統計検定1級対応 統計学 日本統計学会編 2013年 東京図書 第10章 医学生物学分野キーワード 10.4効果の指標)

勉強というのは、似ていること(共通すること)と似ていないこと(異なること)との区別をしていく作業のような気がします。

  1. リスク比(相対危険率)とオッズ比の決定的な違いとは?

タバコを吸う吸わないの違いが、肺癌になる可能性に影響するか?に関して、ある時点での病気の有無と過去の喫煙歴のデータがあったとした場合は(つまり、横断研究や後ろ向き研究によって収集されたデータ)、オッズ比が計算されます。

タバコ吸う:肺癌10人 健常90人

タバコ吸わない:肺癌1人 健常99人

というテーブルが与えられたとしたときに(数字は適当です)、

タバコを吸う人が肺癌になるオッズは10/90 = 0.11

タバコを吸わない人が肺癌になるオッズは1/99=0.01

オッズ比=0.11/0.01 = 11

となります。タバコを吸うと肺癌になる危険が11倍というわけです。

ここで、「時間」の概念は登場していません。ある時点での話というわけです。

それに対してハザード比は、時間経過を問題にした解析方法です。

生存曲線に関する話ですが、死ぬ確率の確率密度関数をf(x)としたときに(横軸xは時間)、tの時点までに死ぬ確率は、f(t)をマイナス無限大からtまで積分したもの

F(t)= $ \int_{-\infty}^{t} $ f(t’)dt’

になります。逆にtの時点でまだ生きている確率S(t)=1-F(t) となります。ここでハザード関数(hazard function)として時刻xにはまだいきているが、その後すぐに死ぬ割合を考えます。

h(t) = f(t) / (1-F(t))

ちなみにh(t) = $\frac{d}{dt}$ (-log S(t))  という関係です。合成関数の微分法を思い出すとlogの微分は分母にきて中身を微分したものを掛けるので確かにそうですね。

  1. 日本統計学会編 統計学実践ワークブック 統計検定準1級対応  7ページ

さて生存曲線やハザード関数は、様々な予後予測因子を変数に含むと考えられるので、X=(X1, X2, …, Xs)をパラメータとして含みます。Xとしてある基準点を考えてX0とし、パラメータがX0のハザード曲線に対して、パラメータがXのハザード曲線がどんな比になるかをしめしたのがハザード比ということになります。このとき、生存曲線のモデルとしてハザード比が時間に依存しないようなものを仮定していれば、ハザード比は時間に無関係なある値を与えます。

  1. 基礎医学統計学改訂第6版 南江堂 141-142ページ

どうも一冊の教科書で、初学者がついていけるような説明をしてくれているものがあまり見当たりません。

ちなみに生存時間の解析では、イベントの発生=死ぬこと が多いですが、生存時間分析自体は一般性があることなので、イベントはなんでもよくて、病気の転移、完治などでも構いません。

  1. 日本統計学会編 統計学実践ワークブック 統計検定準1級対応  158ページ

 

ハザード比の説明を教科書に求めたのですが、案外どの統計学の教科書も初学者向けかつ網羅的な説明がないような気がします(自分が読み取れていないだけ?)。日本統計学会編 の 統計学実践ワークブック 統計検定準1級対応 は数学的にきちんとした説明があって、コンパクトさと網羅性を両立させたために、文章による説明は少ないのですが、理路整然としたまとめ方が自分は気に入っています。

風邪の症状があるため、薬局で買えるコロナ検査キットを試してみた。

ここ数日、体調不良(微熱?)、咳、鼻水で調子が良くないのですが、葛根湯を飲んだり、パブロン滋養強壮剤を飲んだりしてだましだまし生きてました。体のだるさは完全になくなりましたが、昨日は咳がひどくて朝の通勤電車に乗っている間は咳を我慢するために腹筋がつかれました。鼻水もひどくて、駅の売店でポケットティッシュ―を大量に買いました。のど飴ももちろん必須です。今日は咳の頻度はかなり低くなって楽ですがそれでも鼻水がまだ完治していません。

12月と言えば忘年会の季節ですが、風邪気味の状態で忘年会に出るのはリスキーで、もし風邪じゃなくてコロナだったらコロナを拡散させてしまうことになります。もちろん風邪でも人にうつすのはマズいのですが。

薬局で買えるコロナ検査キットで検査すべきかどうか悩みます。検査を周りに勧められたので薬局に出向きました。新型コロナとインフルエンザが同時に検査できるコンボタイプのキットが1980円(消費税10%で、総額2178円)でした。

SARSコロナウイルス抗原キット インフルエンザウイルスキット エスプラインSARS-CoV-2&FluA+B という商品名です。製造は、富士レビオ株式会社。

薬局の中の薬剤師がいるコーナーで薬剤師に声を掛けたら奥から持ってきてくれました。上のウェブサイトにあるような「箱」にははいっていなくて、ジップロックの袋に中身がポロりんと入ってました。購入にあたっては、氏名、住所を書かされました。やったことがあるか聞かれてないというと、採取の方法を説明してくれました。2cmくらい入れて採取するそう。

さて、あらためて説明書を読むと、2つ図があって、??と思いました。よくよく読むと、「鼻咽頭ぬぐい液」の採取方法と、「鼻腔ぬぐい液」の採取方法の2種類でした。鼻咽頭ぬぐい液を採取する場合には、棒をかなり鼻の孔の深くまで突っ込む必要があります。これは、以前、病院で検査を受けたときに医師の人が自分に対してやっていたことだと思います。自分では恐ろしくてこんな深くまで入れるのはできません。それで鼻腔ぬぐいを普通の人はやるようになっているのでしょう。

  1. https://www.fujirebio.co.jp/products-solutions/espline/sars-cov-2/index.html

鼻腔ぬぐい液の採取は、他社メーカーのキットの説明を見ていたら左右両方からと書いていました。しかしメーカー(商品)によっては、一つの鼻の孔だけでよいようです。

  1. https://www.kobayashi.co.jp/cgi-bin2/qa/detail.pl?goods=1615&id=36
  2. https://www.fujirebio.co.jp/products-solutions/espline/sars-cov-2/qa.html

採取した綿棒を突っ込む溶液はすでにチューブに入っていました。しかしチューブの壁や上の部分に液体がついていたりしたので、チューブの先を下にして何回か振って液体が全部底部に集まるようにしました。このチューブはふにゃふにゃで指でおすとへこみます。あとで綿棒を押すようにする必要があるので柔らかい材質なんですね。

さていよいよやってみます。スポンジスワブの包装をひらいてスワブを取り出し、鼻の孔(右にしました)に差し入れました。おもったより柄がやわらかいです。2cmていど挿入するといわれてもどこが2cmかわからないので、挿し込んで鼻の内部にあたってくすぐったい感触がするくらいの深さまでいれました。鼻の出口部分を指で押さえて、出したときに入っていた部分の長さがわかるようにしました。そこで5回転くらい柄の軸を回転させてさらに5秒くらい鼻の壁にくっついた状態で待ち、それから引き出しました。いま鼻水がすごいので、なんか綿棒部分が黄色くなったような気がします。まあだいたい2cmくらい入っていたはず。

液体が予めはいっているチューブ(振って、壁面や上部の液滴が底に集まるように予めしておいた)に綿棒をつっこんで液体部分に先をいれて、説明書通り、チューブを押さえて綿棒部分を押し洗いするようにして採取されたものが液体に溶けだすようにしました。10回くらい回転させながら。

チューブの上部にはめる「滴下チップ」をはめ込んで、静置します。5分。

いよいよ本体部分をアルミ包装から取り出して、机の上に置きます。それからチューブを逆向きにして(滴下チップが下)、「2drops」とかかれた部分の窓の上あたりで滴下。しずかにチューブをはさんで液体が出てくるのをみながら、まず1滴。さらに1滴。液はたくさんあまりますが、2滴落とし込んで、そのあと黄色い部分を押し込みました。

3分するとうっすらと「r」の部分に赤い線が見え始めました。「r」は、対照という意味ですが(多分、リファレンス reference)、ここに線が出ると検査自体が上手くいったという意味になります。r F Cと並んでいます。とりあえずF(インフルエンザ)にもC(新型コロナ)にも線が現れてこないようです(まだ5分しかたってませんが)。普通の風邪なら、FもCも線が出ないということになりますので、風邪であってほしいです。ちなみに室温はエアコンで23度に設定しています。

判定は20分後にすることになっています。説明書をよく読んだら、「r」のところにはもともと赤いラインがあるみたい

です。現れたわけじゃなかったんですかね。

10分経過しましたが、何の線も現れてきません。ただ全体が白っぽかったものが、青みがかってきました。12分してもどこにも線が現れません。ドキドキですね。

18分経過。全体に青みが強くて、バックグランドが高い状態ですが、rのところに線が急に見えてきました。FとCには線はありません。

20分経過しました。「r」のところに非常につよく線が出ています。FやCにはまったくありません。よかった。風邪でした。

(20分後の状態)

26分してみると、rだけ非常に強い太い線が出ています。FとCはどうみても何もなしです。期待通りでホッとしました。

まあ症状からして普通の風邪っぽかったので、今までの経験に照らし合わせて、多分コロナじゃないだろうとは思っていたのですが、確認できて良かった。

ちなみに1時間半後に見てみたら、rの線の色がほとんど黒にちかい青にまで濃くなっていましたが、FやCの部分には線は微塵もなしでした。

 

重要な病原体の検査がこんなに安価で気軽に個人でできる世の中になっているとはすばらしいことですね。検査キットも、もちろん海外のメーカーのものも出回っていますが、自分が使ったのは日本の会社のものでしたし。日本の技術力の高さはありがたいことです。

検査キットに関する参考サイト

  1. 「コロナウイルス抗原検査キット」 に関するQ&A 小林製薬 検体滴下量が少ない、凸部(とつぶ)を押してない、などの場合、縦のスジがでます。縦のスジが出ても判定に影響しません。
  2. エスプライン® SARS-CoV-2 よくあるご質問 【検体採取】 富士レビオ 判定部全体が青色に発色する場合の原因は?試料液の粘性が高く、バック発色をしている可能性があります。また、湿度の高い状況下で測定した場合にも判定部全体が青色に発色することがあります。 鼻咽頭ぬぐい液、鼻腔ぬぐい液以外の検体で検査できますか?現在、承認を取得している検体は「鼻咽頭ぬぐい液」および「鼻腔ぬぐい液」のみです。その他の検体種については臨床試験を検討中です。
  3. GLINE-2019-nCoV Agキット(一般用)の使用方法 MBL医学生物学研究所
  4. 小林製薬のコロナウイルス抗原検査キット エスプライン® エスプラインは富士レビオ株式会社の登録商標です。鼻腔でも唾液でも測れる2WAY検査キット
  5. Panbio 抗原検査キット(第一類) ドラッグストアCREATE
  6. How to self-administer the Abbott PanBio COVID-19 rapid antigen test Prince Edward Island Government チャンネル登録者数 1.39万人

小林製薬が販売している富士レビオ社製のエスプラインは、唾液でも測れるとしていますが、富士レビオ社のFAQを読むと唾液を検体として用いるのは承認されていないという回答でズレがあるようです。

線がうっすら出ている場合どう判断するのか気になるところですが、Abbott社製の製品PanBioの動画説明を見ると、The presence of any test line (T), no matter how faint , indicates a positive results. たとえどんなに薄くても線があれば陽性という判断をすべきだそうです。

メーカーが違えば製品も異なり、手順も多少ことなるようです(何滴垂らすかなど)。製品の説明書をよく読んで、その通りにしたほうがいいでしょう。

t検定とは?一番分かりやすい説明:t分布に従う検定量Tをつくって検定する方法

t検定とは何でしょうか?一番分かりやすい説明をしてみますと、t分布に従う検定量Tをつくって検定する方法と言えます。t検定を理解するためには、そもそもの大前提として、「検定とは何か」を理解しておく必要があります。それさえわかれば、ナニナニ検定などの内容を個別に理解する必要がなくなり、統一的な理解が可能になります。

検定の基本をおさらいしておくと、帰無仮説(棄却したい仮説)とその逆の関係である対立仮説(こちらであってほしいと期待する仮説)を用意します。帰無仮説の内容が起こる確率を計算してそれが0.05未満であれば、そんなまれにしか起きないことが起きたとは思えないので、帰無仮説の内容は間違っているものとして棄却する、すなわち、対立仮説が正しいと結論づけるものです。この検定の考え方は、全ての検定方法で共通することなので、まずはこの概念の理解が大事です。t検定は1変数だの2変数だのあって、初学者は混乱させられますが、上記の考え方をわかっていると、自分が知りたいことがどっちで、何をすればいいのかがわかります。

これをおさえておけば、t検定だろうが、ナニ検定だろうが何も恐れることはありません。なにがしかの「検定量」とその検定量が示す「分布」が分かっていること、計算できることが必須です。そうすればその検定量が得られる確率が求められるので、稀にしか起きないことなのか、全然起きてもおかしくないことなのかの判断ができるわけです。稀にしか起きないのであれば、そもそもの最初の仮説(帰無仮説)が間違いだったよねと結論して、対立仮説が正しいと言えます。

 

正規分布N(μ、σ^2)に従う確率変数Xを変数変換して

Z=X-μ / σ とするとZは標準正規分布N(0, 1)に従うのでした。

正規分布N(μ、σ^2)の母集団からn個の標本を抽出してつくった平均値がどんな分布に従うか?というと、N(μ、(σ/√n)^2)という正規分布に従います(定理)。ちなみに、母集団が正規分布であるという仮定を外して、一般の分布の母集団の話とした場合には、nが大きければ、N(μ、(σ/√n)^2)という正規分布に近づくことも示されています。

  1. 松本裕行・宮原孝夫 数理統計入門 学術図書出版社 57~58ページ

さて母集団は正規分布だったとして話を続けると、標準偏差がσだったのが、標本の分布では、標準偏差はその√n分の1に小さくなるわけですね。母分散σ^2(もしくは母標準偏差σ)が既知であれば、

(標本Xの平均値-μ) / (σ/√n)が標準正規分布に従うという定理を利用して、区間推定ができます。標準正規分布の95%信頼区間は-1.96から1.96までの間なので、

-1.96 ≦(標本Xの平均値-母平均μ)/(σ/√n))≦ 1.96

という不等式を立てることが出来ます。標本抽出をしたわけですから、上の不等式のなかの変数のうち標本Xの平均値、標本数nは既知です今、母標準偏差σも既知の場合を考えるので、未知数は母平均μだけです。よってμについて不等式を解けば、μの範囲(95%信頼区間)が求まるというわけです。

さて、母標準偏差σが既知ならこれでいいのですが、一般的には母標準偏差σが未知であることのほうが多いでしょう。それでも母平均μを推定したいというのが、課せられた問題なわけです。じゃあどうするのか?単純に考えると、わからないものは仕方がないから近いもので代用すればいいんじゃね?という発想があります。つまり母標準偏差σ(未知)のところに標本標準偏差s(既知)を入れてしまえというわけですね。

  1. 小島寛之 完全独習 統計学入門 182ページ

しかしそれではあまり正確ではありません。nが大きければsはσにより近づくでしょうからいいかもしれませんが、通常何かを観察するときに標本数を大きくすることはできませんので、σのかわりにsを使うのは都合が悪いのです。仕事で統計解析を使っているが、正確な分析ができなくて困っていたゴセットさん。いい分析手法が存在しなかったので、ついに自分で編み出してしまったのです。賢い!

t分布(統計量T)を発見したゴセットさんは、μは含むがσは含まないようなうまい統計量を考えだしました。それが統計量Tであり、Tが従う分布というものも見つけだしました。

T = (標本Xの平均値-μ) /(s/√(n-1))

上で示した (標本Xの平均値-μ) / (σ/√n) の式にちょっと似ていますが、ちょっと違います。

σのところがsに置き換わっていますが、nもn-1になっています。そしてこのTという量は、t分布という分布に従うのです。t分布の形は正規分布によくにていますが同じではありません。ただしnが大きくなれば、正規分布に近づきn無限大の極限で正規分布になるような分布です。

どうやって「μは含むがσは含まないようなうまい統計量」を見つけたのでしょうか?それは、σを含む、分布が既知の2つの統計量をそれぞれ分子と分母に持つような統計量を考えたのでした。分子と分母の両方にσが現れるのでそれらは約分されて消えてくれるというわけです。

  1. 小島寛之 完全独習 統計学入門 185ページ

 

χ2乗分布とは?分布の形をいろいろ描いてみる。

χ2乗分布は、標準正規分布する確率変数を例えば3個取り出して

X = x1^2 + x2^2 + x3^3 という2乗和をつくったときにXが従う分布です。

自由度は取り出した変数の数で、今の場合3になります。さてこの手順を10000回繰り返して得られる10000個の2乗和がどんな分布を示すかヒストグラムを書いてみますと、

のようになります。なおヒストグラムはpython3で描きました。python3のコードはChatGPT-3.5に作ってもらいました。

上の図が自由度3のχ2乗分布ですが、自由度が1,2,3,4,5,‥とかわったときに分布の形はどう変わるでしょうか。試しに描いてみます。

こんな感じになります。自由度10まで描きました。縦軸はデータ数が10000個のときの度数です。データ数で除算して相対度数で表示すれば、

となります。自由度が大きくなるほどベルシェープ(正規分布)の形に近づいているように見えます。試しに自由度1000にして、サンプル数100000個のヒストグラムを描いてみます。

どうやらこれは正規分布に近い形ですね。今の場合自由度=1000ですが、それが平均値になっているようです。さらに自由度10000にしてみると(サンプル数100000個)、

これくらい自由度を大きくすると、綺麗に左右対称になりました。

自由度kが十分に大きいときカイ二乗分布XN(k,2k)に収束する

【統計学】カイ二乗分布の正規近似 自由度が無限大のときのカイ二乗統計量 2022年12月23日 ウサギさんの統計学サロン)

やっぱりそうなんですね。プログラムでいろいろ描いてやると、こういったことが簡単にわかって面白いです。プログラミングは、勉強の道具として最高だと思います。自分はプログラミングはほとんどできないのですが、ゼロからこういったコードを書ける必要がもはや全くなくなりました。生成AIの代表格であるChatGPTさまさまです。「こんなことをしてくれるコードをちょうだい。」と投げるだけで、(多くの場合)完全に動くコードを返してもらえます。凄い時代が来たものです。

今は標準正規分布から変数を取り出しましたが、「標準」でない正規分布N(μ, σ^2)の場合はどうすればよいかというと、X-μ / σ という変数を考えれば、これは標準正規分布に従うので、X-μ / σ  の2乗和がχ2乗分布に従うことになります。

 

 

 

 

肝星細胞とは?

肝星細胞(hepatic stellate cell, HSC)の呼称

日本では星細胞という名前よりも伊東細胞の方がまだ馴染みがあるのかもしれません。この細胞には、他にもfat-storing cell, lipocyte, interstitial cell, vitamin A-storing cellなど実に様々な名称で呼ばれてきた歴史があります。http://hepato.umin.jp/kouryu/kouryu05.html

肝星細胞の機能と役割

肝臓の類洞周囲腔に存在する肝臓星細胞はビタミンA貯蔵細胞であるが、ウイルス感染やアルコール摂取など様々な刺激に反応して活性化し、コラーゲンを合成・分泌するようになるため、肝線維化の責任細胞としても知られている。http://hepato.umin.jp/kouryu/kouryu15.html