ピリドキシン依存性てんかんのための新しいバイオマーカーの同定：新生児スクリーニングへの影響

ピリドキシン依存性てんかん（PDE）は、ピリドキシンの補給後の劇的な臨床改善を伴う早期のてんかん性脳症としてしばしば特徴付けられます。残念ながら、すべての患者が古典的な新生児発作を呈したり、初期のピリドキシン試験に反応したりするわけではありません。リジンの摂取と輸送の制限は、神経学的転帰の改善に関連していますが、治療は人生の最初の年に効果的であるために開始されるべきです。文書化された診断遅延と早期治療の利点のため、PDEの新生児スクリーニング方法を開発することを目指しました。以前の研究では、PDEの個人におけるΔ1-ピペリジン-6-カルボキシレートとα-アミノアジピック半dehydeの蓄積が実証されていますが、これらの代謝物は室温（RT）で不安定であり、新生児のスクリーニングの有用性を制限しています。その結果、現在の新生児スクリーニングパラダイムに適用できるバイオマーカーを特定しようとしました。PDEの個人の血液、血漿、尿、脳脊髄液にかなりの量に蓄積する、6-オキソピペコレート（6-オキソピップ）を特定しました。安定した同位体標識内部標準を使用して、6-oxo-pipを定量化するために、非染色された液体クロマトグラフィータンデム質量分析ベースの方法を開発しました。この方法では、多くの研究所で使用されている分析手法を複製し、新生児スクリーニングプログラムではほとんど変更で使用できます。さらに、6-オキソピップは、RTに保管された場合でも、尿中4か月間測定可能でした。ここでは、RTで安定しており、現在の新生児スクリーニング技術を使用して定量化できるPDEの新しいバイオマーカーを報告します。

Pyridoxine-dependent epilepsy (PDE) is often characterized as an early onset epileptic encephalopathy with dramatic clinical improvement following pyridoxine supplementation. Unfortunately, not all patients present with classic neonatal seizures or respond to an initial pyridoxine trial, which can result in the under diagnosis of this treatable disorder. Restriction of lysine intake and transport is associated with improved neurologic outcomes, although treatment should be started in the first year of life to be effective. Because of the documented diagnostic delay and benefit of early treatment, we aimed to develop a newborn screening method for PDE. Previous studies have demonstrated the accumulation of Δ1 -piperideine-6-carboxylate and α-aminoadipic semialdehyde in individuals with PDE, although these metabolites are unstable at room temperature (RT) limiting their utility for newborn screening. As a result, we sought to identify a biomarker that could be applied to current newborn screening paradigms. We identified a novel metabolite, 6-oxo-pipecolate (6-oxo-PIP), which accumulates in substantial amounts in blood, plasma, urine, and cerebral spinal fluid of individuals with PDE. Using a stable isotope-labeled internal standard, we developed a nonderivatized liquid chromatography tandem mass spectrometry-based method to quantify 6-oxo-PIP. This method replicates the analytical techniques used in many laboratories and could be used with few modifications in newborn screening programs. Furthermore, 6-oxo-PIP was measurable in urine for 4 months even when stored at RT. Herein, we report a novel biomarker for PDE that is stable at RT and can be quantified using current newborn screening techniques.