恒常性モデルの評価

恒常性モデル評価（HOMA ）は、インスリン抵抗性とβ細胞機能を定量化するために使用される手法です。 1985年に MatthewsらによってHOMAという名称で初めて報告されました。

導出

HOMAの著者らは、生理学的研究のデータを用いて、血糖調節をフィードバックループとして記述する数式を作成した。[ 1 ] 彼らは、この数式を解くコンピュータソフトウェアを公開した。これにより、空腹時血糖値とインスリン値からインスリン抵抗性とβ細胞機能を推定することが可能になった。また、初期バージョンのコンピュータソフトウェアとほぼ同じ解を与える数式（下記参照）も公開した。[ 2 ]

その後、このコンピュータモデルは、人体の生理機能をより良く反映するためにHOMA2モデル[ 3 ]に改良され、最新のインスリン測定法に合わせて再調整されました。この最新版では、空腹時血糖値と放射免疫測定法によるインスリン濃度、特異的インスリン濃度、またはCペプチド濃度のペアから、インスリン感受性とβ細胞機能を判定することが可能です。著者らは、可能な限りこのコンピュータソフトウェアを使用することを推奨しています。[ 4 ] [ 5 ]

注記

HOMAモデルはもともと、より一般的な構造モデル（HOMA-CIGMA）の特殊なケースとして設計され、モデル評価 （CIGMA）アプローチによるグルコースの持続注入が含まれています。どちらの手法も、グルコース/インスリン相互作用に影響を与える主要な効果器官の機能を数式を使用して記述します。[ 6 ]

初期モデルにおけるインスリン抵抗性の近似式は、空腹時の血漿サンプルを使用し、インスリン-グルコース積を定数で割ることによって導出されました。（標準体重、35歳未満の正常な被験者、100%のβ細胞機能を持つインスリン抵抗性を1と仮定）

HOMA-IR＝グルコース×インスリン22.5{\displaystyle {\text{HOMA-IR}}={\frac {{\text{グルコース}}\times {\text{インスリン}}}{22.5}}}HOMA-IR＝グルコース×インスリン405{\displaystyle {\text{HOMA-IR}}={\frac {{\text{グルコース}}\times {\text{インスリン}}}{405}}}
ホーマβ＝20×インスリングルコース−3.5%{\displaystyle {\text{HOMA-}}\beta ={\frac {20\times {\text{インスリン}}}{{\text{グルコース}}-3.5}}\%}ホーマβ＝360×インスリングルコース−63%{\displaystyle {\text{HOMA-}}\beta ={\frac {360\times {\text{インスリン}}}{{\text{グルコース}}-63}}\%}
グルコース（モル単位） mmol/Lグルコース質量単位mg/dL

IRはインスリン抵抗性、%βはβ細胞機能（より正確には耐糖能の指標、すなわちグルコース負荷に対抗する能力の尺度）である。インスリンはμU/mLで示される。[ 7 ]グルコースとインスリンはどちらも空腹時の値である。[ 2 ]

このモデルは、正常血糖クランプ法による推定値とよく相関した（r = 0.88）。[ 2 ]

著者らは、HOMAとHOMA2をインスリン抵抗性（あるいはその逆であるインスリン感受性）とβ細胞機能の他の指標と比較して広範囲にテストした。[ 4 ] [ 8 ] [ 9 ]

上記の近似式はHOMAに関するもので、ヒトの正常血糖値およびインスリン値付近におけるモデルの粗い推定値です。実際に計算されたHOMA2コンパートメントモデルは [ 10 ]で公表されており、オンラインで入手可能です。

参照

参考文献

  1. ^ Turner RC, Holman RR, Matthews D, Hockaday TD, Peto J (1979). 「糖尿病におけるインスリン欠乏とインスリン抵抗性の相互作用：基礎血漿インスリン濃度およびグルコース濃度からのフィードバック解析による相対的寄与の推定」. Metabolism . 28 (11): 1086–96 . doi : 10.1016/0026-0495(79)90146-X . PMID  386029 .
  2. ^ a b c Matthews DR, Hosker JP, Rudenski AS, Naylor BA, Treacher DF, Turner RC (1985). 「恒常性モデルによる評価：ヒトの空腹時血漿グルコースおよびインスリン濃度に基づくインスリン抵抗性とβ細胞機能」 . Diabetologia . 28 (7): 412–9 . doi : 10.1007/BF00280883 . PMID 3899825 . 
  3. ^ AS Rudenski; DR Matthews; JC Levy; RC Turner (1991年9月). 「インスリン抵抗性の理解：ヒト糖尿病のモデル化にはグルコース抵抗性とインスリン抵抗性の両方が必要」. Metabolism . 40 (9): 908– 917. doi : 10.1016/0026-0495(91)90065-5 . ISSN 0026-0495 . PMID 1895955 .  
  4. ^ a b Wallace TM, Levy JC, Matthews DR (2004). 「HOMAモデリングの活用と乱用」 . Diabetes Care . 27 (6): 1487–95 . doi : 10.2337/diacare.27.6.1487 . PMID 15161807 . 
  5. ^ Levy JC, Matthews DR, Hermans MP (1998). 「コンピュータプログラムを用いた正しい恒常性モデル評価（HOMA）の評価」. Diabetes Care . 21 (12): 2191–2 . doi : 10.2337/diacare.21.12.2191 . PMID 9839117. S2CID 38671677 .  
  6. ^ Turner et al. (1993)インスリン抵抗性とβ細胞機能の測定：HOMA法とCIGMA法. Current topics in diabetes research (eds) F. Belfiore, R. Bergman and G. Molinatti Front Diabetes. Basel, Karger 12: 66-75
  7. ^ Singh B, Saxena A (2010年5月). 「インスリン抵抗性の代替マーカー：レビュー」 . World J Diabetes . 1 (2): 36– 47. doi : 10.4239/wjd.v1.i2.36 . PMC 3083884. PMID 21537426 .  
  8. ^ Hermans MP, Levy JC, Morris RJ, Turner RC (1999). 「正常から糖尿病までの耐糖能範囲におけるβ細胞機能検査の比較」. Diabetes . 48 (9): 1779–86 . doi : 10.2337/diabetes.48.9.1779 . PMID 10480608 . 
  9. ^ Hermans MP, Levy JC, Morris RJ, Turner RC (1999). 「正常から糖尿病まで、様々な耐糖能レベルにおけるインスリン感受性検査の比較」 . Diabetologia . 42 (6): 678–87 . doi : 10.1007/s001250051215 . PMID 10382587 . 
  10. ^ Hill NR, Levy JC, Matthews DR (2013). 「β細胞機能とインスリン抵抗性の恒常性モデル評価の拡張：生理学的および治療効果の相互作用的調整による臨床試験結果モデリングの実現：iHOMA2」. Diabetes Care . 36 (8): 2324–30 . doi : 10.2337/dc12-0607 . PMC 3714535. PMID 23564921 .  
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