JP2022536042A - バイオマーカーの検出 - Google Patents

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Abstract

本発明は、がんを患う対象もしくはその素因を診断するための方法に関する。方法は、試験対象からの身体試料中で、以前に対象に投与された組成物中に存在する少なくとも１種の糖および／または少なくとも１種のアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールの代謝によって生じる痕跡化合物の濃度を検出するステップを含む。糖は、２０，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で組成物中に存在し、アミノ酸またはその前駆体は、少なくとも５００ｍｇ／ｍｌの濃度で組成物中に存在し、ポリオールは２５，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で組成物中に存在する。方法は、この濃度を、がんを患っていない個体中の痕跡化合物の濃度の基準と比較するステップをさらに含む。特に、基準と比較された痕跡化合物の濃度の増加または減少は、対象ががんを患うこともしくはその素因を有することを示唆するか、または対象の状態の否定的な予後を提供する。

Description

本発明は、バイオマーカーの検出、特に限定的ではないが、がんなどの種々の状態を診断するための生物学的マーカーの検出のための方法、組成物およびキットに関する。特に、本発明は、食道胃がんまたは転移したがんなどのがんを検出するための診断および予後マーカーとしての化合物の検出に関する。
食道腺がんは、最も一般的な５種のがんの１種であり、西洋人の集団ではどのがんよりも最速に発生率が増加している。英国は、食道腺がんの発生率が世界で最も高い。胃がん（stomach cancer）は、世界で３番目に主要ながん死の原因である。英国における食道がんおよび胃がんの５年生存率は依然として極めて低く（それぞれ１３％および１８％）、欧州で最悪の中に入る。がん生存率を改善させるために重要なことは、より早期の診断である。しかし、症状は非特異的であり、良性疾患と一般的に共通する。症状ががん特異的になるまでには、疾患は進行期にあることが多く、予後不良である。がんの負荷および非特異的症状を有する患者の不必要な調査により、費用は高額になる。したがって内視鏡検査および他の診断モダリティーを受けるべき患者を有効にトリアージするために、非特異的な消化管症状を有する患者のための非侵襲的試験に対する差し迫った必要性が存在する。
以前の研究は、食道胃がんと揮発性有機化合物（ＶＯＣ）との間の関連を示しており、その診断のための手法は呼気試験である。研究者らは、ガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣ－ＭＳ）を使用し、特定のがんに特異的な呼気揮発性有機化合物（ＶＯＣ）プロファイルの存在を示唆している［４］。ＧＣ－ＭＳは、ＶＯＣ特定のための良好な技術であるが、ロバストな較正曲線が利用されない限り本質的に半定量的であるため、異なる研究グループによって研究知見を再現する能力に制限がある。さらに、試料ごとに相当な分析時間を要するため、当然ながらそれ自体高スループット分析ではない。選択イオン流管質量分析（ＳＩＦＴ－ＭＳ）およびプロトン移動反応飛行時間質量分析（ＰＴＲ－ＴｏＦ－ＭＳ）などの直接注入質量分析は、定量的でありリアルタイム分析を可能にするという利点を有する［５、６］。
食道胃がんなどのがんを患う患者を特定するための信頼性のある非侵襲的診断試験が必要である。がんを有するこれらの患者を特定するための診断方法は、患者にとって非常に有益であり、早期の処置および予後の改善の可能性を上昇させる。
本発明者らは、呼気中の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）などの痕跡化合物の検出に基づくがんの非侵襲的試験を以前に開発している。本発明者らは、最適化された濃度の口腔刺激食品（例えば、飲料、カプセルまたは固形食品）を投与し、これにより多量の特徴的な痕跡化合物（例えば、ＶＯＣ）を生成するようにがんを一過性に誘導または「刺激」し、それによって試験性能ならびに診断および／または予後精度を改善させることによって達成される、試験の精度の改善および高速化をもたらす新規の方法および組成物を今般開発した。これにより、非特異的症状を有するが、食道胃がんのリスクが高い患者をより早期に特定し、さらなる調査および処置に照会することが可能になる。
したがって、本発明の第１の態様では、がんを患う対象もしくはその素因を診断するため、または対象の状態の予後を提供するための方法であって、
（ｉ）試験対象からの身体試料中で、以前に対象に投与された組成物中に存在する少なくとも１種の糖および／または少なくとも１種のアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールの代謝によって生じる痕跡化合物の濃度を検出するステップであって、糖が２０，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で組成物中に存在し、アミノ酸またはその前駆体が少なくとも５００ｍｇ／ｍｌの濃度で組成物中に存在し、ポリオールが２５，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で組成物中に存在する、検出するステップ、および
（ｉｉ）この濃度を、がんを患っていない個体中の痕跡化合物の濃度の基準と比較するステップ
を含み、基準と比較された痕跡化合物の濃度の増加または減少が、対象ががんを患うこともしくはその素因を有することを示唆するか、または対象の状態の否定的な予後を提供する、方法が提供される。
検出ステップ（ｉ）は、痕跡化合物を、少なくとも１種の糖および／またはアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールを含む組成物の投与から３０分まで、２５分まで、２０分まで、１５分まで、１０分まで、または５分までに検出することを含んでもよい。検出ステップ（ｉ）は、痕跡化合物を、少なくとも１種の糖および／またはアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールを含む組成物の投与から３０分以内、２５分以内、２０分以内、１５分以内、１０分以内、または５分以内に検出することを含んでもよい。好ましくは、検出ステップは、以前に試験対象に投与された組成物が少なくとも１種の糖を含む場合に行われる。
検出ステップ（ｉ）は、痕跡化合物を、少なくとも１種の糖および／またはアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールを含む組成物の投与から３０～６０分の間、より好ましくは少なくとも１種の糖および／またはアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールを含む組成物の投与から３０～５５分の間、または３０～５０分の間、または３０～４５分の間、または３０～４０分の間、または３５～６０分の間、または３５～５５分の間、または３５～５０分の間、または３５～４５分の間、または３５～４０分の間に検出することをさらに含んでもよい。好ましくは、検出ステップ（ｉ）は、第２の痕跡化合物を、少なくとも１種の糖および／またはアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールを含む組成物の投与から３５～４５分の間に検出することをさらに含む。好ましくは、そのような検出ステップは、組成物が少なくとも１種のアミノ酸および／または少なくとも１種のポリオールを含む場合に行われる。
したがって、好ましくは、検出ステップ（ｉ）は、
ａ）痕跡化合物を、少なくとも１種の糖および／またはアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールを含む組成物の投与から３０分まで、２５分まで、２０分まで、１５分まで、１０分まで、または５分までに、３０分以内、２５分以内、２０分以内、１５分以内、１０分以内、または５分以内に検出すること、および
ｂ）痕跡化合物を、少なくとも１種の糖および／またはアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールを含む組成物の投与から３０～６０分の間、より好ましくは少なくとも１種の糖および／またはアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールを含む組成物の投与から３０～５５分の間、または３０～５０分の間、または３０～４５分の間、または３０～４０分の間、または３５～６０分の間、または３５～５５分の間、または３５～５０分の間、または３５～４５分の間、または３５～４０分の間に検出すること
を含む。
好ましくは、基準と比較された痕跡化合物の濃度の増加は、対象ががんを患うこともしくはその素因を有することを示唆するか、または対象の状態の否定的な予後を提供する。好ましくは、痕跡化合物の濃度の増加は、基準と比較して痕跡化合物の濃度の少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、１００％、２００％、３００％、４００％、５００％、６００％、７００％、８００％、９００％または１０００％の増加である。
好ましくは、糖は、少なくとも２０，０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも２０，５００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも２１，０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも２５，０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも５０，０００ｍｇ／１００ｍｌまたは少なくとも７５，０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で存在する。好ましくは、糖は、約２５，０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で存在する。好ましくは、糖は、２０，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い、２０，５００ｍｇ／１００ｍｌより高い、２１，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い、２５，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い、５０，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い、または７５，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で存在する。
好ましくは、組成物は、糖を、好ましくは約２０，０００ｍｇ／１００ｍＬ～１０，０００ｍｇ／１００ｍＬの間、より好ましくは約２５，０００ｍｇ／１００ｍＬ～７５，０００ｍｇ／１００ｍＬの間の濃度で含む。
当業者であれば、糖という用語は、単糖類、二糖類、三糖類、オリゴ糖類および多糖類または糖アルコールを指す場合があることを理解する。糖は、Ｄ－グルコース、Ｄ－スクロース、Ｄ－ラクトース、Ｄ－フルクトース、Ｄ－マンノース、Ｄ－グロース、Ｄ－ガラクトース、Ｄ－キシロース、Ｄ－アラビノース、Ｄ－リキソース、Ｄ－リボース、Ｄ－アロース、Ｄ－アルトロース、Ｄ－タロース、Ｄ－イドース、Ｌ－アラビノース、Ｌ－ラムノース、Ｌ－キシルロース、二糖類、三糖類、オリゴ糖類および多糖類、ソルビトール、ｃ４、ｃ７およびｃ８を超える単糖類、ソルビトール、マンニトール、マルチトール、ラクチトール、エリスリトールからなる群から選択されてもよい。
好ましくは、糖はグルコース、ソルビトール、マンノースまたはラクトースである。より好ましくは、糖はグルコース、マンノースまたはラクトースである。最も好ましくは、糖はグルコースまたはラクトースである。
したがって、好ましくは、組成物はグルコースを含み、好ましくは、グルコースは少なくとも２５，０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で組成物中に存在する。より好ましくは、糖はグルコースであり、少なくとも２５，０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で組成物中に存在し、痕跡化合物は、グルコースを含む組成物の投与から１０分までに検出される。
対象に投与される組成物は、クエン酸を含んでもよい。これは、糖の代わりであってもよく、追加であってもよい。好ましくは、クエン酸は、糖との組合せで使用される。好ましくは、糖はグルコースである。したがって、好ましくは、組成物はクエン酸およびグルコースを含む。
好ましくは、クエン酸は、少なくとも１，０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも１，１００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも１，２００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも１，３００ｍｇ／１００ｍｌ、または少なくとも１，４００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で組成物中に存在する。好ましくは、クエン酸は約１，４００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で存在する。
したがって、好ましくは、組成物はグルコースおよびクエン酸を含み、好ましくは、グルコースは少なくとも２５，０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で組成物中に存在し、クエン酸は少なくとも１，４００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で組成物中に存在する。より好ましくは、組成物は、少なくとも２５，０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で組成物中に存在するグルコース、および少なくとも１，４００ｍｇ／ｍｌの濃度で組成物中に存在するクエン酸を含み、痕跡化合物は、グルコースおよびクエン酸を含む組成物の投与から１０分までに検出される。
別の実施形態では、組成物は、好ましくは少なくとも５００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも１０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも２０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも３０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも４０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも５０００ｍｇ／１００ｍｌ、または少なくとも６０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度でアミノ酸を含むことが好ましい。
好ましくは、組成物は、好ましくは５００ｍｇ／１００ｍｌより高い、１０００ｍｇ／１００ｍｌより高い、２０００ｍｇ／１００ｍｌより高い、３０００ｍｇ／１００ｍｌより高い、４０００ｍｇ／１００ｍｌより高い、５０００ｍｇ／１００ｍｌより高い、または６０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度でアミノ酸を含む。
好ましくは、アミノ酸は、５００ｍｇ／１００ｍｌ～１０，０００ｍｇ／１００ｍｌの間、５００ｍｇ／１００ｍｌ～６０００ｍｇ／１００ｍｌの間、５００ｍｇ／１００ｍｌ～５０００ｍｇ／１００ｍｌの間、５００ｍｇ／１００ｍｌ～４０００ｍｇ／１００ｍｌの間、５００ｍｇ／１００ｍｌ～３０００ｍｇ／１００ｍｌの間、５００ｍｇ／１００ｍｌ～２５００ｍｇ／１００ｍｌの間、５００ｍｇ／１００ｍｌ～２０００ｍｇ／１００ｍｌの間、１０００ｍｇ／１００ｍｌ～１００００ｍｇ／１００ｍｌの間、１５００ｍｇ／１００ｍｌ～１００００ｍｇ／１００ｍｌの間、２０００ｍｇ／１００ｍｌ～１００００ｍｇ／１００ｍｌの間、２５００ｍｇ／１００ｍｌ～１００００ｍｇ／１００ｍｌの間、３０００ｍｇ／１００ｍｌ～１００００ｍｇ／１００ｍｌの間、４０００ｍｇ／１００ｍｌ～１００００ｍｇ／１００ｍｌの間、５０００ｍｇ／１００ｍｌ～１００００ｍｇ／１００ｍｌの間、６０００ｍｇ／１００ｍｌ～１００００ｍｇ／１００ｍｌの間、１０００ｍｇ／１００ｍｌ～５０００ｍｇ／１００ｍｌの間、１０００ｍｇ／１００ｍｌ～３０００ｍｇ／１００ｍｌの間、１０００ｍｇ／１００ｍｌ～２５００ｍｇ／１００ｍｌの間、１０００ｍｇ／１００ｍｌ～２０００ｍｇ／１００ｍｌの間、１５００ｍｇ／１００ｍｌ～１００００ｍｇ／１００ｍｌの間、１５００ｍｇ／１００ｍｌ～５０００ｍｇ／１００ｍｌの間、１５００ｍｇ／１００ｍｌ～３０００ｍｇ／１００ｍｌの間、１５００ｍｇ／１００ｍｌ～２５００ｍｇ／１００ｍｌの間、または１５００ｍｇ／１００ｍｌ～２０００ｍｇ／１００ｍｌの間の濃度で組成物中に存在する。
好ましくは、アミノ酸は約２０００ｍｇ／ｍｌの濃度で組成物中に存在する。
アミノ酸は、チロシン、グルタミン酸、グルタミン酸塩、フェニルアラニン、トリプトファン、プロリンおよびヒスチジンからなる群から選択されてもよい。
好ましくは、アミノ酸がグルタミン酸である場合、アミノ酸の濃度は少なくとも５，０００ｍｇ／１００ｍｌである、少なくとも５，１００ｍｌ／１００ｍｌである、少なくとも５，２００ｍｇ／１００ｍｌである、少なくとも５，３００ｍｇ／１００ｍｌである、少なくとも５，４００ｍｇ／１００ｍｌである、少なくとも５，５００ｍｇ／１００ｍｌである、少なくとも６０００ｍｇ／１００ｍｌである、５，０００ｍｌ／１００ｍｌより高い、５，１００ｍｇ／１００ｍｌより高い、５，２００ｍｇ／１００ｍｌより高い、５，３００ｍｇ／１００ｍｌ、５，４００ｍｇ／１００ｍｌより高い、５，５００ｍｇ／１００ｍｌより高い、または６，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い。好ましくは、アミノ酸がグルタミン酸である場合、アミノ酸の濃度は１，８００ｍｇ／１００ｍｌ～２，２００ｍｇ／１００ｍｌの間、１，９００ｍｇ／１００ｍｌ～２，１００ｍｇ／１００ｍｌの間である。好ましくは、アミノ酸がグルタミン酸である場合、アミノ酸の濃度は１，９００ｍｇ／１００ｍｌ、２，０００ｍｇ／１００ｍｌ、２，１００ｍｇ／１００ｍｌ、２，２００ｍｇ／１００ｍｌまたは２，３００ｍｇ／１００ｍｌである。好ましくは、アミノ酸がグルタミン酸である場合、アミノ酸の濃度は２，１００ｍｇ／ｍｌである。しかし、一実施形態では、アミノ酸はグルタミン酸ではない。
最も好ましくは、アミノ酸はチロシンである。
したがって、好ましくは、組成物はチロシンを含み、好ましくは、チロシンは少なくとも２，０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で組成物中に存在する。より好ましくは、アミノ酸はチロシンであり、少なくとも２，０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で組成物中に存在し、痕跡化合物は、チロシンを含む組成物の投与から３５～４５分の間に検出される。
対象に投与される組成物は、アミノ酸前駆体を含んでもよい。これは、アミノ酸および／または糖の代わりであってもよく、追加であってもよい。好ましくは、アミノ酸前駆体はフェニルアラニンである。好ましくは、アミノ酸前駆体は、そのそれぞれのアミノ酸との組合せで使用される。したがって、好ましくは、組成物はチロシンおよびフェニルアラニンを含む。
好ましくは、アミノ酸前駆体は、少なくとも５００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも１０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも２０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも３０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも４０００ｍｇ／１００ｍｌ、または少なくとも５０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で組成物中に存在する。好ましくは、アミノ酸前駆体は、少なくとも５００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも１０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも２０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも３０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも４０００ｍｇ／１００ｍｌ、または少なくとも５０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で組成物中に存在する。好ましくは、アミノ酸前駆体は、５００ｍｇ／１００ｍｌ～１００００ｍｇ／１００ｍｌの間、５００ｍｇ／１００ｍｌ～５０００ｍｇ／１００ｍｌの間、５００ｍｇ／１００ｍｌ～４０００ｍｇ／１００ｍｌの間、５００ｍｇ／１００ｍｌ～３０００ｍｇ／１００ｍｌの間、５００ｍｇ／１００ｍｌ～２５００ｍｇ／１００ｍｌの間、５００ｍｇ／１００ｍｌ～２０００ｍｇ／１００ｍｌの間、１０００ｍｇ／１００ｍｌ～１００００ｍｇ／１００ｍｌの間、１５００ｍｇ／１００ｍｌ～１００００ｍｇ／１００ｍｌの間、２０００ｍｇ／１００ｍｌ～１００００ｍｇ／１００ｍｌの間、２５００ｍｇ／１００ｍｌ～１００００ｍｇ／１００ｍｌの間、３０００ｍｇ／１００ｍｌ～１００００ｍｇ／１００ｍｌの間、１０００ｍｇ／１００ｍｌ～５０００ｍｇ／１００ｍｌの間、１０００ｍｇ／１００ｍｌ～３０００ｍｇ／１００ｍｌの間、１０００ｍｇ／１００ｍｌ～２５００ｍｇ／１００ｍｌの間、１０００ｍｇ／１００ｍｌ～２０００ｍｇ／１００ｍｌの間、１５００ｍｇ／１００ｍｌ～１００００ｍｇ／１００ｍｌの間、１５００ｍｇ／１００ｍｌ～５０００ｍｇ／１００ｍｌの間、１５００ｍｇ／１００ｍｌ～３０００ｍｇ／１００ｍｌの間、１５００ｍｇ／１００ｍｌ～２５００ｍｇ／１００ｍｌの間、または１５００ｍｇ／１００ｍｌ～２０００ｍｇ／１００ｍｌの間の濃度で組成物中に存在する。
好ましくは、アミノ酸前駆体はフェニルアラニンである。好ましくは、フェニルアラニンは３０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で存在する。
好ましくは、組成物はフェニルアラニンおよびチロシンを含む。
一実施形態では、組成物は、チロシン、フェニルアラニンおよびグルタミン酸を含む。好ましくは、チロシンは少なくとも２，０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で存在し、フェニルアラニンは少なくとも３，０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で存在し、グルタミン酸は少なくとも２，１００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で存在する。
好ましくは、ポリオールは２５，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で組成物中に存在する。好ましくは、ポリオールは、２６，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い、２７，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い、２８，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い、または２９，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で組成物中に存在する。好ましくは、ポリオールは、３０，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い、３５，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い、４０，０００ｍｇ／ｍｌより高い、４５，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い、５０，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で組成物中に存在する。好ましくは、ポリオールは、少なくとも３０，０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも３５，０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも４０，０００ｍｇ／ｍｌ、少なくとも４５，０００ｍｇ／１００ｍｌ、少なくとも５０，０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で組成物中に存在する。
好ましくは、ポリオールは、５０，０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で組成物中に存在する。最も好ましくは、ポリオールは、２３，０００ｍｇ／１００ｍｌ～２７，０００ｍｇ／１００ｍｌの間、または２４，０００ｍｇ／１００ｍｌ～２６，０００ｍｇ／１００ｍｌの間の濃度で組成物中に存在する。
好ましくは、ポリオールはグリセロールである。好ましくは、グリセロールは、３０，０００ｍｇ／ｍｌより高い、より好ましくは５０，０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で組成物中に存在する。最も好ましくは、グリセロールは、２３，０００ｍｇ／１００ｍｌ～２７，０００ｍｇ／１００ｍｌの間、または２４，０００ｍｇ／１００ｍｌ～２６，０００ｍｇ／１００ｍｌの間の濃度で組成物中に存在する。
一実施形態では、少なくとも１種の糖および／または少なくとも１種のアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールは、がん関連微生物によって代謝される。
「予後」は、がんと診断された対象における治療転帰の決定に関する場合があることが理解される。予後は、対象におけるがんの進行もしくは改善速度および／または継続期間、生存確率および／または種々の処置レジームの有効性を予測することに関する場合がある。したがって、予後不良は、がんの進行、低い生存確率および処置レジームの有効性の低減を示す場合がある。良好な予後は、がんの改善、高い生存確率および処置レジームの有効性の増加を示す場合がある。
がん関連微生物は、細菌であってもよい。腸内に存在する微生物および細菌は、いわゆる「マイクロバイオーム」を形成することが理解される。したがって、少なくとも１種の基質を、がんを診断するための本発明の方法で検出および／または分析される痕跡化合物へと代謝するがん関連微生物は、好ましくはマイクロバイオームの一部を形成する。
がん関連微生物は、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ、Ｖｅｉｌｌｏｎｅｌｌａ、Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ、Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ、Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓ、Ｌ．ｃｏｌｅｏｈｏｍｉｎｉｓ、Ｌａｃｈｎｏｓｐｉｒａｃｅａｅ、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉａｌｅｓ、Ｅｒｙｓｉｐｅｌｏｔｒｉｃｈａｌｅｓまたはこれらの任意の組合せであってもよい。
がん関連微生物は、Ｓ．ｐｙｏｇｅｎｅｓ、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓまたはこれらの任意の組合せであってもよい。
がん関連微生物は、Ｅ． ｃｏｌｉ、Ｐ． ｍｉｒａｂｉｌｉ、Ｂ． ｃｅｐａｃｉａ、Ｓ． ｐｙｏｇｅｎｅｓ、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｓａｌｉｖａｒｉｕｓ、Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓ ｎａｅｓｌｕｎｄｉｉ、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｆｅｒｍｅｎｔｕｍ、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ａｎｇｉｎｏｓｕｓ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｂｉｆｅｒｍｅｎｔａｎｓ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｅｐｔｉｃｕｍ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｓｐｏｒｏｇｅｎｅｓ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｔｅｒｔｉｕｍ、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｌｅｎｔｕｍ、Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐ．、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｉｍｉａｅ、Ｆｕｓｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｎｅｃｒｏｐｈｏｒｕｍ、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓ、Ｐｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｎｉｇｅｒ、Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ａｎａｅｒｏｂｉｕｓ、Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ａｓａｃｃｈａｒｏｌｙｔｉｃｕｓ、Ｐｅｐｔｏｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｒｅｖｏｔｉｉ、Ｐ． ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ、Ｓ． ａｕｒｅｕｓ、Ｐ． ｍｉｒａｂｉｌｉｓ、Ｅ． ｆａｅｃａｌｉｓ、Ｓ． ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ、Ｎ． ｍｅｎｉｎｇｉｔｉｄｅｓ、Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｂａｕｍａｎｎｉｉ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｃａｐｉｌｌｏｓｕｓ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｆｒａｇｉｌｉｓ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｐｙｏｇｅｎｅｓ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｒａｍｏｓｕｍ、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ｃｌｏａｃａｅ、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ、Ｎｏｃａｒｄｉａ ｓｐ．、Ｐｒｏｐｉｏｎｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ａｃｎｅｓ、Ｐｒｏｐｉｏｎｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｐｒｏｐｉｏｎｉｃｕｍまたはこれらの任意の組合せであってもよい。好ましくは、がん関連微生物は、Ｅ． ｃｏｌｉ、Ｌ． ｆｅｒｍｅｎｔｕｍ、Ｓ． ｓａｌｉｖａｒｉｕｓ、Ｓ． ａｎｇｉｎｏｓｕｓまたはＫ． ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅである。
実施形態では、がんは、食道胃接合部がん、胃がん、食道がん、食道扁平上皮がん（ＥＳＣＣ）、または食道腺がん（ＥＡＣ）である。したがって、好ましい実施形態では、診断は、食道胃接合部がん、胃がん、食道がん、食道扁平上皮がん（ＥＳＣＣ）、または食道腺がん（ＥＡＣ）を診断するためのものである。最も好ましくは、がんは、この状態が診断または予後診断することができるような食道胃がんである。がんは転移性であってもよい。
好ましくは、がんは、胃がん、食道がんまたは転移したがんである。
実施形態では、がんは、膵臓がんまたは結腸直腸がんである。したがって、診断または予後は、膵臓がんまたは結腸直腸がんを診断するまたは予後診断するためのものであってもよい。
第２の態様では、試験対象中の痕跡化合物を検出するための方法であって、
（ｉ）対象に、痕跡化合物になる第１の態様による少なくとも１種の基質を含む組成物を提供するステップ、および
（ｉｉ）対象からの身体試料中の痕跡化合物の濃度を検出するステップ
を含む、方法が提供される。
好ましくは、検出ステップは、第１の態様に従って行われる。
本発明の第３の態様では、好ましくはがんの診断または予後の方法で使用するための、痕跡化合物への代謝に好適な、存在する少なくとも１種の糖および／または少なくとも１種のアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールを含む組成物であって、糖が２０，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で組成物中に存在し、アミノ酸が少なくとも５００ｍｇ／ｍｌの濃度で組成物中に存在し、ポリオールが２５，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で組成物中に存在する組成物が提供される。
好ましくは、組成物およびがんは、第１の態様で定義される通りである。
第４の態様では、第１または第２の態様の方法で使用するための、がん関連微生物による痕跡化合物への代謝に好適な少なくとも１種の基質を含む組成物が提供される。
第５の態様では、がんを患う対象もしくはその素因を診断するため、または対象の状態の予後を提供するためのキットであって、
（ａ）第１の態様で定義される少なくとも１種の基質を含む組成物、
（ｂ）試験対象からの試料中の痕跡化合物の濃度を決定するための手段、および
（ｃ）がんを患っていない個体からの試料中の痕跡化合物の濃度の基準
を含み、キットが、基準と比較された試験対象からの身体試料中の痕跡化合物の濃度の増加または減少を特定し、それにより対象ががんを患うこともしくはその素因を有することを示唆するために使用されるか、または対象の状態の否定的な予後を提供する、キットが提供される。
好ましくは、組成物およびがんは、第１の態様で定義される通りである。
第１および第２の態様の方法は、がんの進行を予防する、低減させる、または遅延させる治療剤を対象に投与するもしくは投与させるステップ、または対象に特殊な食事をとらせるステップ、または化学療法もしくは化学放射線療法を行うステップを含んでもよい。
したがって、第６の態様では、がんを患う対象を処置する方法であって、
（ｉ）第１の態様で定義される少なくとも１種の基質を含む組成物を対象に提供するステップ、
（ｉｉ）試験対象からの身体試料中の少なくとも１種の基質の代謝によって生じる痕跡化合物の濃度を分析し、この濃度を、がんを患っていない個体中の痕跡化合物の濃度の基準と比較するステップであって、基準と比較された試験対象からの身体試料中の痕跡化合物の濃度の増加または減少が、対象ががんを患うこともしくはその素因を有すること、または否定的な予後を有することを示唆する、比較するステップ、および
（ｉｉｉ）治療剤を対象に投与するもしくは投与させるステップ、または対象に特殊な食事をとらせるステップ、または化学療法もしくは化学放射線療法を行うステップであって、治療剤または特殊な食事、または化学療法または化学放射線療法が、がんの進行を予防する、低減させるまたは遅延させる、投与するステップ
を含む、方法が提供される。
好ましくは、組成物およびがんは、第１の態様で定義される通りである。
本発明の方法は、関連のあるがんの処置の有効性をモニタリングするのに有用である。例えば、切除可能な食道胃がんの処置は、ネオアジュバント化学療法、または化学放射線療法に続く手術およびアジュバント化学療法を含んでもよい。非常に早期の食道胃がんの処置は、内視鏡的切除を含んでもよい。進行した食道胃がんの処置は、緩和化学療法を含んでもよい。がん関連マイクロバイオームは、肝臓への転移を増強することが最近示されている（Bullman et al., Science, 2017）。したがって、本明細書に記載される本発明を使用して、がん関連マイクロバイオームに向けられた治療の応答をモニタリングすることができる。
がんが膵臓がんである場合、処置は、化学療法、化学放射線療法を手術とともに、または伴わずに投与することを含んでもよい。例えば、がんが結腸直腸がんである場合、処置は、化学療法、化学放射線療法を手術とともにもしくは伴わずに投与すること、または内視鏡的切除を含んでもよい。
第７の態様では、治療剤または特殊な食事、または化学療法または化学放射線療法によるがんを患う対象の処置の有効性を決定するための方法であって、
（ｉ）第１の態様による少なくとも１種の基質を含む組成物を対象に提供するステップ、および
（ｉｉ）試験対象からの身体試料中の少なくとも１種の基質の代謝によって生じる痕跡化合物の濃度を分析し、この濃度を、がんを患っていない個体中の痕跡化合物の濃度の基準と比較するステップ
を含み、基準と比較された試験対象からの身体試料中の痕跡化合物の濃度の増加または減少が、治療剤または特殊な食事、または化学療法または化学放射線療法による処置レジームが有効であるかまたは有効でないことを示唆する、方法が提供される。
好ましくは、組成物およびがんは、第１の態様で定義される通りである。
組成物は、前述の構成要素のいずれか１種を含む既存の組成物、食品または飲料であってもよい。好ましくは、組成物は水を含む。本発明の組成物は、対象によって摂取される。組成物は、摂食または嚥下可能な固体または流体であってもよい。実施形態では、組成物は噛むことができ、それにより基質の解放がもたらされ、基質は腸まで降下する。実施形態では、組成物は、消化管によって特定の位置で分解し、それにより少なくとも１種の基質の標的化解放をもたらすように設計されたカプセルの形態であってもよい。しかし、組成物は、好ましくは嚥下することができる液体（すなわち、飲料）であり、これは口腔刺激飲料（ＯＳＤ）と称されてもよい。
好ましくは、試料が対象から採取され、その後身体試料中の痕跡化合物が検出される。一部の実施形態では、痕跡化合物の濃度が測定される。
痕跡化合物は、微生物の存在を示すまたはそれと相関する場合がある任意の化合物であってもよい。検出される痕跡化合物は、発酵プロファイルをもたらす揮発性有機化合物（ＶＯＣ）であってもよく、これらは種々の技術によって身体試料中で検出されてもよい。一実施形態では、これらの化合物は、それらが溶解される液体または半固体試料中で検出されてもよい。しかし、好ましい実施形態では、化合物はガスまたは蒸気から検出される。例えば、痕跡化合物がＶＯＣである場合、これらは試料から発散されてもよく、またはその部分を形成してもよく、したがってガスまたは蒸気の形態で検出することができる。
基準と比較されるこれらの痕跡化合物の濃度の増加または減少は、対象ががんを患うこともしくはその素因を有することを示唆するか、または対象の状態の否定的な予後を提供する。好ましくは、基準と比較されるこれらの痕跡化合物の濃度の増加は、対象ががんを患うこともしくはその素因を有することを示唆するか、または対象の状態の否定的な予後を提供する。
ＶＯＣは、短鎖脂肪酸、アルデヒド、アルコールまたはこれらの任意の組合せであってもよい。
ＶＯＣは、Ｃ１～Ｃ３アルデヒド、Ｃ１～Ｃ３アルコール、第１の炭素原子が＝Ｏ基で置換され、第２の炭素原子が－ＯＨ基で置換されるＣ２～Ｃ１０アルカン、Ｃ１～Ｃ２０アルカン、Ｃ４～Ｃ１０アルコール、Ｃ１～Ｃ６カルボン酸、Ｃ４～Ｃ２０アルデヒド、任意選択でＣ１～Ｃ６アルキル基で置換されたフェノール、Ｃ２アルデヒド、Ｃ３アルデヒド、Ｃ８アルデヒド、Ｃ９アルデヒド、Ｃ１０アルデヒド、Ｃ１１アルデヒド、任意の前述の種の類似体もしくは誘導体、またはそれらの任意の組合せであってもよい。
Ｃ１～Ｃ６カルボン酸は、ギ酸、酢酸、プロパン酸、ブタン酸、ペンタン酸およびヘキサン酸からなる群から選択されてもよい。Ｃ１～Ｃ３アルデヒドは、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドおよびプロパナールからなる群から選択されてもよい。Ｃ４～Ｃ２０アルデヒドは、Ｃ４～Ｃ１０アルデヒドであってもよい。Ｃ４～Ｃ２０アルデヒドは、ブタナール、ペンタナール、ヘキサナール、ヘプタナール、オクタナール、ノナナール、デカナール、ウンデカナール、ドデカナール、トリデカナール、テトラデカナール、ペントラデカナール、ヘキサデカナール、ヘプタデカナール、オクタデカナール、ノナデカナールおよびイコダナール（icodanal）からなる群から選択されてもよい。Ｃ１～Ｃ２０アルカンは、好ましくはＣ４～Ｃ１６アルカン、より好ましくはＣ８～Ｃ１４アルカンである。Ｃ１～Ｃ２０アルカンは、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペントラデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカンおよびイコダン（icodane）であってもよい。フェノールは、非置換であってもよい。代替的に、フェノールは、トランス位でＣ１～Ｃ６アルキル基で置換されてもよい。フェノールは、Ｃ１～Ｃ３アルキル基で置換されてもよい。任意選択でＣ１～Ｃ６アルキル基で置換されたフェノールは、フェノール、１－ヒドロキシ－４－エチルベンゼンまたはＰ－クレゾールであってもよい。
好ましくは、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）は、酢酸、ブタン酸、ヘキサン酸、ペンタン酸、プロパン酸、アセトアルデヒド、デカナール、ヘプタナール、ヘキサナール、ノナナール、オクタナール、ペンタナール、ブタナール、プロパナール、１－ヒドロキシ－４－エチルベンゼン、デカン、ドデカン、Ｐ－クレゾールおよびフェノールまたはこれらの任意の組合せからなる群から選択される。
基質が糖、好ましくはグルコースである場合、痕跡化合物は、酢酸、ブタン酸、ペンタン酸、プロパン酸、ヘキサン酸、アセトアルデヒド、プロパナール、ブタナール、ヘキサナール、ペンタナール、デカナール、１－ヒドロキシエチルベンゼン（1-hydoxytheylbenzene）および／またはＰ－クレゾールであってもよい。
基質が糖、好ましくはグルコースである場合、酢酸、ブタン酸、ペンタン酸、プロパン酸、アセトアルデヒド、ブタナール、ヘキサナール、ペンタナール、１－ヒドロキシエチルベンゼンおよび／またはＰ－クレゾールの増加は、胃がんを示す場合がある。好ましくは、基質がグルコースであり、痕跡化合物がブタン酸である場合、痕跡化合物の濃度の増加は、基準と比較してブタン酸化合物の濃度の少なくとも３００％の増加であり、胃がんを示す。好ましくは、基質がグルコースであり、痕跡化合物がプロパン酸である場合、痕跡化合物の濃度の増加は、基準と比較してプロパン酸化合物の濃度の少なくとも１００％の増加であり、胃がんを示す。好ましくは、基質がグルコースであり、痕跡化合物が酢酸である場合、痕跡化合物の濃度の増加は、基準と比較して酢酸化合物の濃度の少なくとも２００％の増加であり、胃がんを示す。好ましくは、基質がグルコースであり、痕跡化合物がペンタン酸である場合、痕跡化合物の濃度の増加は、基準と比較してペンタン酸化合物の濃度の少なくとも５０％の増加であり、胃がんを示す。
基質が糖、好ましくはグルコースである場合、酢酸、ペンタン酸、プロパン酸、ブタナール、プロパナールおよび／またはヘキサン酸の増加は、食道がんを示す場合がある。好ましくは、基質がグルコースであり、痕跡化合物がブタン酸、プロパン酸および／または酢酸である場合、痕跡化合物の濃度の増加は、基準と比較してブタン酸、プロパン酸および／または酢酸化合物の濃度の少なくとも５０％の増加であり、食道がんを示す。
基質が糖、好ましくはグルコースであり、クエン酸との組合せである場合、痕跡化合物ブタン酸、プロパン酸および／またはプロパナールの増加は、食道がんを示す場合がある。
基質が糖、好ましくはグルコースであり、クエン酸との組合せである場合、痕跡化合物ブタン酸、プロパン酸および／またはプロパナールの増加は、胃がんを示す場合がある。
基質がアミノ酸またはその前駆体である場合、痕跡化合物は、ブタナール、デカナール、ヘプタナール、ヘキサナール、フェノール、デカン、Ｐ－クレゾール、１－ヒドロキシエチルベンゼンおよび／またはドデカンであってもよい。好ましくは、基質がアミノ酸またはその前駆体である場合、痕跡化合物の濃度の増加は、基準と比較して少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％または５０％の増加である。
基質がチロシンである場合、痕跡化合物は、ブタナール、デカナール、ヘプタナール、ヘキサナール、フェノール、デカン、Ｐ－クレゾールおよび／またはドデカンであってもよい。好ましくは、痕跡化合物はデカナールおよび／またはドデカンである。好ましくは、基質がチロシンである場合、痕跡化合物の濃度の増加は、基準と比較して少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％または５０％の増加である。
基質がチロシンである場合、デカナールの増加は、食道がんを示す場合がある。
基質がチロシンである場合、ドデカンの増加は、胃がんを示す場合がある。
基質がフェニルアラニンである場合、痕跡化合物は、ドデカン、デカン、フェノール、デカナールおよび／またはドデカンであってもよい。
基質がフェニルアラニンである場合、痕跡化合物デカナール、１－ヒドロキシエチルベンゼン、デカン、ドデカン、ｐ－クレゾールおよび／またはフェノールの増加は、食道がんを示す場合がある。
基質がフェニルアラニンである場合、痕跡化合物ヒドロキシエチルベンゼン、デカン、ドデカン、ｐ－クレゾールおよび／またはフェノールの増加は、胃がんを示す場合がある。
基質がグルタミン酸である場合、痕跡化合物は、プロパナール、ドデカン、フェノールおよび／またはブタン酸であってもよい。
基質がグルタミン酸である場合、痕跡化合物プロパナール、ドデカン、フェノールおよび／またはブタン酸の増加は、食道がんを示す場合がある。
基質がグルタミン酸である場合、痕跡化合物プロパナール、ドデカン、フェノールおよび／またはブタン酸の増加は、胃がんを示す場合がある。
基質がポリオール、好ましくはグリセロールである場合、痕跡化合物は、ブタン酸、酢酸、ヘキサン酸、ペンタン酸、プロパン酸、ブタナール、ヘキサナール、ペンタナールおよび／またはプロパナールであってもよい。
基質がポリオール、好ましくはグリセロールである場合、痕跡化合物ブタン酸、酢酸、ヘキサン酸、ペンタン酸、プロパン酸、ブタナール、ヘキサナール、ペンタナールおよび／またはプロパナールの増加は、食道がんを示す場合がある。
基質がポリオール、好ましくはグリセロールである場合、痕跡化合物ブタン酸、酢酸、ヘキサン酸、ペンタン酸、プロパン酸、ブタナール、ヘキサナール、ペンタナールおよび／またはプロパナールの増加は、胃がんを示す場合がある。
好ましくは、試料は、その中に痕跡化合物が存在するまたは分泌される任意の身体試料である。したがって、好ましくは検出または診断方法は、ｉｎ ｖｉｔｒｏで行われる。しかし、予後方法はｉｎ ｖｉｖｏで行われてもよい。例えば、試料は、尿、糞便、毛髪、汗、唾液、血液または涙を含んでもよい。一実施形態では、試料は、痕跡化合物のレベルについて即座にアッセイされてもよい。代替的に、試料は、痕跡化合物の濃度が決定されるまで低温で、例えば冷凍庫で保管されてもよく、またはさらには凍結されてもよい。身体試料中の痕跡化合物の測定は、全試料または処理された試料、例えば全血または処理された血液でなされてもよい。
実施形態では、試料は尿試料であってもよい。身体試料中の痕跡化合物の濃度は、対象から採取された尿試料からｉｎ ｖｉｔｒｏで測定されることが好ましい。化合物は、尿試料から発散するガスまたは蒸気から検出されてもよい。尿から放散される気相中の化合物の検出が好ましいことが理解される。
また、「新鮮な」身体試料は、対象から採取された直後に分析されてもよいことが理解される。代替的に、試料は凍結および保管されてもよい。試料は、その後解凍され、後日分析されてもよい。
しかし、最も好ましくは、身体試料は、試験対象からの呼気試料であってもよい。試料は、好ましくは経鼻吸入後に口からの呼気を対象が収集してもよい。好ましくは、試料は、対象の肺胞気を含む。好ましくは、肺胞気は、終末呼気を捕捉することによって死腔気を越えて収集される。その後、呼気バッグからのＶＯＣが、好ましくは熱脱着管を横切って呼気を移動させることによって管に予備濃縮される。
対象におけるがんまたはその素因を示す痕跡化合物の濃度差は、基準と比較された増加または減少であってもよい。疾患を患う患者における痕跡化合物の濃度は、多くの要因、例えば疾患がどれほど進行したか、ならびに対象の年齢および性別に高度に依存することが理解される。また、疾患を患っていない個体における痕跡化合物の基準濃度はある程度変動する場合があるが、平均して所与の期間にわたって、濃度は実質的に一定の傾向にあることが理解される。さらに、疾患を患う個体の１つの群における痕跡化合物の濃度は、疾患を患っていない個体の別の群における化合物の濃度と異なる場合があることが理解されるべきである。しかし、がんを患っていない個体における痕跡化合物の平均濃度を決定することが可能であり、これは、痕跡化合物の基準または「正常」濃度と称される。正常濃度は、上述の基準値に相当する。
一実施形態では、本発明の方法は、好ましくは呼気中の化学物質の比を決定し（すなわち、その中の他の成分を基準として使用する）、これらの疾患に対するマーカーを比較し、それらが上昇しているか低減しているかを示すことを含む。
痕跡化合物は、好ましくはプロファイルを提供する揮発性有機化合物（ＶＯＣ）であり、種々の技術によって身体試料中で、またはそこから検出することができる。したがって、これらの化合物は、ガス分析器を使用して検出されてもよい。痕跡化合物を検出するための好適な検出器の例として、好ましくは電気化学センサ、半導体金属酸化物センサ、水晶振動子マイクロバランスセンサ、光学色素センサ、蛍光センサ、導電性ポリマーセンサ、複合ポリマーセンサ、または光学分光測定が挙げられる。
本発明者らは、ガスクロマトグラフィー、質量分析、ＧＣＭＳまたはＴＯＦを使用し、痕跡化合物を確実に検出できることを実証した。専用のセンサが検出ステップに使用されてもよい。
基準値は、統計的に有意な数の対照試料（すなわち、疾患を患っていない対象からの試料）をアッセイすることによって得られてもよい。したがって、本発明の第５の態様のキットによる基準（ｉｉ）は、対照試料（アッセイ用）であってもよい。
装置は、好ましくは痕跡化合物に対応する陽性対照（最も好ましくは容器中で提供される）を含む。装置は、好ましくは陰性対照（好ましくは容器中で提供される）を含む。好ましい実施形態では、キットは、基準、陽性対照および陰性対照を含んでもよい。キットはまた、必要に応じて濃度の基準を提供する「スパイクイン」対照などのさらなる対照、および痕跡化合物のそれぞれのためのさらなる陽性対照、またはそれらの類似体もしくは誘導体を含んでもよい。
したがって、本発明者らは、基準となる正常（すなわち、対照）レベルと増加した／減少したレベルとの間の痕跡化合物の濃度差を、試験対象における疾患の存在を示唆する生理学的マーカーとして使用できることを認識した。対象が、基準における化合物の「正常」濃度である対照値よりかなり高い／低い１種または複数の痕跡化合物の濃度の増加／減少を有する場合、対象は、化合物の濃度が「正常」濃度よりほんのわずかに高い／低い場合に比べ、疾患またはより進行した状態を有する高リスクにあることが理解される。
当業者であれば、統計的に有意な数の対照個体中の痕跡化合物の濃度および試験対象中の化合物の濃度を測定し、それぞれの数値を使用し、試験対象が統計的に有意な化合物の濃度の増加／減少を有するかどうかを決定し、したがって対象がスクリーニングされた疾患を患うかどうかを推測する方法を理解する。
第５の態様のキットは、試験対象から試料を得るための試料抽出手段を含んでもよい。試料抽出手段は、針またはシリンジなどを含んでもよい。キットは、液体、ガス状または半固体でありうる抽出試料を受け取るための試料収集容器を含んでもよい。キットは、さらに使用説明書を含んでもよい。
さらなる態様では、がんを患う対象もしくはその素因を診断するため、または対象の状態の予後を提供するための方法であって、
（ｉ）試験対象からの身体試料中で、以前に対象に投与された組成物中に存在する少なくとも１種の糖および／または少なくとも１種のアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールの代謝によって生じる痕跡化合物の濃度を検出するステップであって、糖が２０，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で組成物中に存在し、アミノ酸またはその前駆体が少なくとも５００ｍｇ／ｍｌの濃度で組成物中に存在し、ポリオールが３０，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で組成物中に存在する、検出するステップ、および
（ｉｉ）この濃度を、がんを患っていない個体中の痕跡化合物の濃度の基準と比較するステップ
を含み、基準と比較された痕跡化合物の濃度の増加または減少が、対象ががんを患うこともしくはその素因を有することを示唆するか、または対象の状態の否定的な予後を提供する、方法が提供される。
別の態様では、好ましくはがんの診断または予後の方法で使用するための、痕跡化合物への代謝に好適な、存在する少なくとも１種の糖および／または少なくとも１種のアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールを含む組成物であって、糖が２０，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で組成物中に存在し、アミノ酸が少なくとも５００ｍｇ／ｍｌの濃度で組成物中に存在し、ポリオールが３０，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で組成物中に存在する組成物が提供される。
本明細書に記載されるすべての特色（任意の添付の特許請求の範囲、要約書および図面を含む）および／またはそのように開示された任意の方法もしくはプロセスのステップのすべては、そのような特色および／またはステップの少なくとも一部が相互に排他的である組合せを除き、任意の組合せで上記の態様のいずれかと組み合わされてもよい。
本発明をより良好に理解するため、および本発明の実施形態が実行されてもよい方法を示すために、ここで添付の図面を例として参照する。
ＶＯＣをスチール製呼気バッグ（steel breath bag）から熱脱着管に濃縮するために使用される装置および方法の実施形態を示す図である。 変化する用量での呼気中で検出されたブタン酸濃度を示す図である（上パネルは倍率変化を示し、下パネルは濃度（ｐｐｂｖ）を示す）。対象１における最適用量応答は、グルコース消費から５～１０分後の２５～７５ｇの間のグルコースである。 変化する用量での呼気中で検出されたブタン酸濃度を示す図である。対象２における最適用量応答は、グルコース消費から５～１５分後の２５～７５ｇの間のグルコースである。 変化する用量での呼気中で検出されたブタン酸濃度を示す図である＊＊５つのうち２つの用量のみ完了。比較可能な用量応答は、グルコース消費から５～１０分後の２５～５０ｇの間のグルコースである。５０ｇのグルコースは、対象３において２５ｇのグルコースと比較しておよそ２倍の倍率変化を実証する。 変化する用量での呼気中で検出されたブタン酸濃度を示す図である。対象４における最適用量応答は、グルコース消費から５～１０分後の１０～７５ｇの間のグルコースである。 ７５ｇのグルコースについての、呼気中の揮発性ブタン酸濃度間の対象比較を示す図である（ｎ＝３）。 ５０ｇのグルコースについての、呼気中の揮発性ブタン酸濃度間の対象比較を示す図である（ｎ＝４）。 ２５ｇのグルコースについての、呼気中の揮発性ブタン酸濃度間の対象比較を示す図である（ｎ＝４）。 １０ｇのグルコースについての、呼気中の揮発性ブタン酸濃度間の対象比較を示す図である（ｎ＝３）。 試験された複数の揮発性短鎖脂肪酸（酢酸、ブタン酸、ヘキサン酸、ペンタン酸およびプロパン酸）が、グルコース消費後５～１０分で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性短鎖脂肪酸（酢酸、ブタン酸、ヘキサン酸、ペンタン酸およびプロパン酸）が、グルコース消費後５～１０分で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性短鎖脂肪酸（酢酸、ブタン酸、ヘキサン酸、ペンタン酸およびプロパン酸）が、グルコース消費後５～１０分で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性短鎖脂肪酸（酢酸、ブタン酸、ヘキサン酸、ペンタン酸およびプロパン酸）が、グルコース消費後５～１０分で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性短鎖脂肪酸（酢酸、ブタン酸、ヘキサン酸、ペンタン酸およびプロパン酸）が、グルコース消費後５～１０分で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒドが、５分（ブタナール、デカナール、プロパナール）および１５分（ペンタナール）で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒドが、５分（ブタナール、デカナール、プロパナール）および１５分（ペンタナール）で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒドが、５分（ブタナール、デカナール、プロパナール）および１５分（ペンタナール）で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒドが、５分（ブタナール、デカナール、プロパナール）および１５分（ペンタナール）で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒドが、５分（ブタナール、デカナール、プロパナール）および１５分（ペンタナール）で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒドが、５分（ブタナール、デカナール、プロパナール）および１５分（ペンタナール）で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒドが、５分（ブタナール、デカナール、プロパナール）および１５分（ペンタナール）で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒドが、５分（ブタナール、デカナール、プロパナール）および１５分（ペンタナール）で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒドが、５分（ブタナール、デカナール、プロパナール）および１５分（ペンタナール）で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性フェノール類が、グルコース消費後５分で呼気濃度の増加を実証したことを示す図である（１－ヒドロキシ－４－エチルベンゼン、ドデカン、ｐ－クレゾール、フェノール）。 試験された複数の揮発性フェノール類が、グルコース消費後５分で呼気濃度の増加を実証したことを示す図である（１－ヒドロキシ－４－エチルベンゼン、ドデカン、ｐ－クレゾール、フェノール）。 試験された複数の揮発性フェノール類が、グルコース消費後５分で呼気濃度の増加を実証したことを示す図である（１－ヒドロキシ－４－エチルベンゼン、ドデカン、ｐ－クレゾール、フェノール）。 試験された複数の揮発性フェノール類が、グルコース消費後５分で呼気濃度の増加を実証したことを示す図である（１－ヒドロキシ－４－エチルベンゼン、ドデカン、ｐ－クレゾール、フェノール）。 試験された複数の揮発性フェノール類が、グルコース消費後５分で呼気濃度の増加を実証したことを示す図である（１－ヒドロキシ－４－エチルベンゼン、ドデカン、ｐ－クレゾール、フェノール）。 試験された揮発性短鎖脂肪酸が、チロシン消費後に有意な変化を実証しなかったことを示す図である。 試験された揮発性短鎖脂肪酸が、チロシン消費後に有意な変化を実証しなかったことを示す図である。 試験された揮発性短鎖脂肪酸が、チロシン消費後に有意な変化を実証しなかったことを示す図である。 試験された揮発性短鎖脂肪酸が、チロシン消費後に有意な変化を実証しなかったことを示す図である。 試験された揮発性短鎖脂肪酸が、チロシン消費後に有意な変化を実証しなかったことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ブタナール、デカナール、ヘプタナールおよびヘキサナール）が、チロシン摂取後およそ３０分でわずかな増加を実証したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ブタナール、デカナール、ヘプタナールおよびヘキサナール）が、チロシン摂取後およそ３０分でわずかな増加を実証したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ブタナール、デカナール、ヘプタナールおよびヘキサナール）が、チロシン摂取後およそ３０分でわずかな増加を実証したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ブタナール、デカナール、ヘプタナールおよびヘキサナール）が、チロシン摂取後およそ３０分でわずかな増加を実証したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ブタナール、デカナール、ヘプタナールおよびヘキサナール）が、チロシン摂取後およそ３０分でわずかな増加を実証したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ブタナール、デカナール、ヘプタナールおよびヘキサナール）が、チロシン摂取後およそ３０分でわずかな増加を実証したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ブタナール、デカナール、ヘプタナールおよびヘキサナール）が、チロシン摂取後およそ３０分でわずかな増加を実証したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ブタナール、デカナール、ヘプタナールおよびヘキサナール）が、チロシン摂取後およそ３０分でわずかな増加を実証したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ブタナール、デカナール、ヘプタナールおよびヘキサナール）が、チロシン摂取後およそ３０分でわずかな増加を実証したことを示す図である。 揮発性フェノール類が、チロシン消費後３５～４５分で呼気濃度のわずかな増加を実証したことを示す図である（１－ヒドロキシ－４－エチルベンゼンを除く）。 揮発性フェノール類が、チロシン消費後３５～４５分で呼気濃度のわずかな増加を実証したことを示す図である（１－ヒドロキシ－４－エチルベンゼンを除く）。 揮発性フェノール類が、チロシン消費後３５～４５分で呼気濃度のわずかな増加を実証したことを示す図である（１－ヒドロキシ－４－エチルベンゼンを除く）。 揮発性フェノール類が、チロシン消費後３５～４５分で呼気濃度のわずかな増加を実証したことを示す図である（１－ヒドロキシ－４－エチルベンゼンを除く）。 揮発性フェノール類が、チロシン消費後３５～４５分で呼気濃度のわずかな増加を実証したことを示す図である（１－ヒドロキシ－４－エチルベンゼンを除く）。 １００ｍｌあたり２５ｇの濃度の４種の異なる糖の変化する用量での、呼気中で検出されたブタン酸濃度を示す図である。 ３ｇのフェニルアラニンによって呼気中で検出されたデカナール濃度を示す図である。最適応答は、フェニルアラニン消費後１５分で観察された。 ３ｇのフェニルアラニンによって呼気中で検出されたドデカン濃度を示す図である。最適応答は、フェニルアラニン消費後１０分で観察された。 ３ｇのフェニルアラニンによって呼気中で検出されたフェノール濃度を示す図である。最適応答は、３ｇのフェニルアラニンによるフェニルアラニン消費後６０分で観察された。 ３ｇのフェニルアラニンによって呼気中で検出されたデカン濃度を示す図である。最適応答は、フェニルアラニン消費後１５分で観察された。 （ａ）デカナール（ｂ）ドデカン（ｃ）フェノールおよび（ｄ）デカンについての、同じ対象におけるフェニルアラニン消費とチロシン消費の間の比較を示す図である。ＶＯＣ応答の上昇は、チロシンと比較してフェニルアラニンで、最も大幅にはデカナールおよびドデカンで実証される。 （ａ）デカナール（ｂ）ドデカン（ｃ）フェノールおよび（ｄ）デカンについての、同じ対象におけるフェニルアラニン消費とチロシン消費の間の比較を示す図である。ＶＯＣ応答の上昇は、チロシンと比較してフェニルアラニンで、最も大幅にはデカナールおよびドデカンで実証される。 呼気中で検出されたプロパナール濃度を示す図である。最適応答は、グルタミン酸消費後５分で観察された。 呼気中で検出されたドデカン濃度を示す図である。最適応答は、グルタミン酸消費後２０分で観察された。 呼気中で検出されたフェノール濃度を示す図である。最適応答は、フェニルアラニン消費後３５～４５分で観察された。 呼気中で検出されたブタン酸濃度を示す図である。最適応答は、グルタミン酸消費後５分で観察された。これは、アミノ酸のアミノ基転移中のケト酸の生成に続発する可能性が高い。ケト酸は、解糖のクエン酸回路における中間体として使用される。 対象１についての、グリセロールの変化する用量での呼気中で検出されたブタン酸濃度を示す図である。最適用量応答は、５０ｇのグリセロールでグリセロール消費後４５～５５分であった。 対象２におけるグリセロールの変化する用量での呼気中で検出されたブタン酸濃度を示す図である。最適用量応答は、５０ｇのグリセロールでグリセロール消費後４５～５５分であった。 ５０ｇのグリセロールについての、呼気中の揮発性ブタン酸濃度間の対象比較を示す図である。 ５０ｇのグリセロールについての、呼気中の揮発性ブタン酸濃度間の対象比較を示す図である。 試験された複数の揮発性短鎖脂肪酸（すなわち酢酸、ブタン酸およびプロパン酸）が、２５ｇのグリセロール消費後４５～６０分で食道がん群で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性短鎖脂肪酸（すなわち酢酸、ブタン酸およびプロパン酸）が、２５ｇのグリセロール消費後４５～６０分で食道がん群で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性短鎖脂肪酸（すなわち酢酸、ブタン酸およびプロパン酸）が、２５ｇのグリセロール消費後４５～６０分で食道がん群で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性短鎖脂肪酸（すなわち酢酸、ブタン酸およびプロパン酸）が、２５ｇのグリセロール消費後４５～６０分で食道がん群で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性短鎖脂肪酸（すなわち酢酸、ブタン酸およびプロパン酸）が、２５ｇのグリセロール消費後４５～６０分で食道がん群で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ヘキサナール、プロパナール、オクタナールおよびペンタナール）が、２５ｇのグリセロール消費後４０～５５分の間で食道がん群で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ヘキサナール、プロパナール、オクタナールおよびペンタナール）が、２５ｇのグリセロール消費後４０～５５分の間で食道がん群で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ヘキサナール、プロパナール、オクタナールおよびペンタナール）が、２５ｇのグリセロール消費後４０～５５分の間で食道がん群で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ヘキサナール、プロパナール、オクタナールおよびペンタナール）が、２５ｇのグリセロール消費後４０～５５分の間で食道がん群で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ヘキサナール、プロパナール、オクタナールおよびペンタナール）が、２５ｇのグリセロール消費後４０～５５分の間で食道がん群で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ヘキサナール、プロパナール、オクタナールおよびペンタナール）が、２５ｇのグリセロール消費後４０～５５分の間で食道がん群で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ヘキサナール、プロパナール、オクタナールおよびペンタナール）が、２５ｇのグリセロール消費後４０～５５分の間で食道がん群で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ヘキサナール、プロパナール、オクタナールおよびペンタナール）が、２５ｇのグリセロール消費後４０～５５分の間で食道がん群で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性アルデヒド（ヘキサナール、プロパナール、オクタナールおよびペンタナール）が、２５ｇのグリセロール消費後４０～５５分の間で食道がん群で最大限に増加したことを示す図である。 試験された複数の揮発性フェノール類が、２５ｇのグリセロール消費後、３つの患者群間で呼気濃度の変化を実証しなかったことを示す図である。 試験された複数の揮発性フェノール類が、２５ｇのグリセロール消費後、３つの患者群間で呼気濃度の変化を実証しなかったことを示す図である。 試験された複数の揮発性フェノール類が、２５ｇのグリセロール消費後、３つの患者群間で呼気濃度の変化を実証しなかったことを示す図である。 試験された複数の揮発性フェノール類が、２５ｇのグリセロール消費後、３つの患者群間で呼気濃度の変化を実証しなかったことを示す図である。 試験された複数の揮発性フェノール類が、２５ｇのグリセロール消費後、３つの患者群間で呼気濃度の変化を実証しなかったことを示す図である。 呼気中で検出されたデカナール濃度を示す図である。最適応答は、複合アミノ酸飲料の消費後３０分で食道胃がん群で観察された。 アミノ酸飲料の消費後４０分で、食道がん群でｐ－クレゾールが有意に増加したことを示す図である。フェノールおよびデカンは、がん群と非がん群の両方にわたって全体的な増加を示した。 アミノ酸飲料の消費後４０分で、食道がん群でｐ－クレゾールが有意に増加したことを示す図である。フェノールおよびデカンは、がん群と非がん群の両方にわたって全体的な増加を示した。 アミノ酸飲料の消費後４０分で、食道がん群でｐ－クレゾールが有意に増加したことを示す図である。フェノールおよびデカンは、がん群と非がん群の両方にわたって全体的な増加を示した。 アミノ酸飲料の消費後４０分で、食道がん群でｐ－クレゾールが有意に増加したことを示す図である。フェノールおよびデカンは、がん群と非がん群の両方にわたって全体的な増加を示した。 アミノ酸飲料の消費後４０分で、食道がん群でｐ－クレゾールが有意に増加したことを示す図である。フェノールおよびデカンは、がん群と非がん群の両方にわたって全体的な増加を示した。 揮発性短鎖脂肪酸（すなわちブタン酸およびプロパン酸）が、グルコースとクエン酸の組合せの消費後に対照群で濃度の増加を有したことを示す図である。 揮発性短鎖脂肪酸（すなわちブタン酸およびプロパン酸）が、グルコースとクエン酸の組合せの消費後に対照群で濃度の増加を有したことを示す図である。 揮発性短鎖脂肪酸（すなわちブタン酸およびプロパン酸）が、グルコースとクエン酸の組合せの消費後に対照群で濃度の増加を有したことを示す図である。 揮発性短鎖脂肪酸（すなわちブタン酸およびプロパン酸）が、グルコースとクエン酸の組合せの消費後に対照群で濃度の増加を有したことを示す図である。 揮発性短鎖脂肪酸（すなわちブタン酸およびプロパン酸）が、グルコースとクエン酸の組合せの消費後に対照群で濃度の増加を有したことを示す図である。 プロパナール濃度が、グルコースとクエン酸の組合せの消費後に対照群で増加したことを示す図である。
材料および方法
［実施例１］
グルコース用量試験
対象
４名の健康な対象が参加を志願し、書面によるインフォームドコンセントが得られた。
用量濃度
基質の４つの用量を、（ｉ）食品栄養委員会による推奨１日摂取レベル、および（ｉｉ）既に確立されているグルコース負荷試験によって導いた。グルコース負荷試験では、１００ｍｌ水中に溶解された許容される７５ｇのグルコースを使用し、これは患者にとって良好である。最大推奨１日用量は、成人の場合１日あたり１３０ｇである。［１］これらの知見に基づき、本発明者らは、グルコース濃度に対する用量応答を比較するために７５ｇ、５０ｇ、２５ｇ、１０ｇの用量を選択した。すべての知見は、０ｇのベースラインと比較された。
呼気サンプリング
短鎖脂肪酸の検出方法は、選択イオン流管質量分析（ＳＩＦＴ－ＭＳ ＶｏｉｃｅＵｌｔｒａ ２００；Ｓｙｆｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ａｎａｔｕｎｅ、英国）によって確立された。呼気サンプリングはすべて午前中に行い、対象は、呼気サンプリング前最低６時間にわたって清澄流動食を維持した。すべての対象が、使い捨て口金を使用してＳＩＦＴ－ＭＳの入口に直接呼気を吐き出した。方法ごとにベースライン呼気試験を行い、続いて１００ｍｌの温水に溶解されたグルコースを消費し、続いて口腔を除染するために口を３回水ですすいだ。６０秒にわたる３つの呼気試料の直接サンプリングを、４つすべての方法で連続的に５分間隔で最大６０分間行った（０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０分）。
ＳＩＦＴ－ＭＳ
ＳＩＦＴ－ＭＳは、化学イオン化を使用して呼気中のＶＯＣのリアルタイムの定量化および特定を可能にする。前駆体イオン（Ｈ３Ｏ＋、ＮＯ＋およびＯ２＋）を四重極質量フィルターに放出し、流管に沿って不活性ヘリウムガスによって運搬する。呼気を流管に注入し、前駆体イオンと反応させ生成物イオンを生み出し、次いで質量対電荷比（ｍ／ｚ）に従って分離する。ＳＩＦＴ－ＭＳは、温度１０～３０℃以内で運転するように１日１回の自動化検証サイクルに供した。データは、十億分率の濃度単位で得た。
糖
それぞれ２５ｇの用量の４種の異なる糖の比較。２５ｇは、類似したＶＯＣ濃度が２５ｇ～７５ｇの間で観察された最初のグルコース試験を経て選択された。グルコース、ラクトースおよびマンノースは、糖の消費後１０分で最大限の増加が生じる同様のパターンに従った（図１６）。ラクトースは、グルコースとガラクトースの両方から構成される二糖であり、いずれの特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、グルコースと同様のパターンに従うことが予想される。同様に、マンノースは、グルコースの異性体であることが公知でもある単純な糖であり、いずれの特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、同じ解糖経路を介して代謝されると考えられる。
グルコース
患者選択
すべての患者は、２０１９年２月～２０１９年５月にかけてセントメアリー病院から募集した。患者は、３つのコホート、すなわち、食道がん（ｎ＝６）、胃がん（ｎ＝６）および同齢の健康な対照（ｎ＝６）から募集した。すべての参加者から書面によるインフォームドコンセントを得た。食道胃腺がんと診断された患者は、治療経路において早期の疾患から転移性緩和疾患の範囲に及んだ。同齢の健康な対照には、良性上部消化管疾患（逆流、運動不全）を有する患者または健康な無症候性の対照が含まれた。人口統計と臨床情報を照合した。
呼気サンプリング
４つのクラスの揮発性化合物、すなわち、短鎖脂肪酸、アルコール、アルデヒドおよびフェノール－アルカンの検出方法は、選択イオン流管質量分析（ＳＩＦＴ－ＭＳ ＶｏｉｃｅＵｌｔｒａ ２００；Ｓｙｆｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ａｎａｔｕｎｅ、英国）によって確立された。呼気サンプリングはすべて午前中に行い、患者は、呼気サンプリング前最低６時間にわたって清澄流動食を維持した。すべての患者は、使い捨て口金を使用してＳＩＦＴ－ＭＳの入口に直接呼気を吐き出した。方法ごとにベースライン呼気試験を行い、続いて１００ｍｌの温水に溶解された２５ｇのグルコースを消費し、続いて口腔を除染するために口を３回水ですすいだ。６０秒にわたる３つの呼気試料の直接サンプリングを、４つすべての方法で連続的に５分間隔で最大６０分間行った（０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０分）。
ＳＩＦＴ－ＭＳ
ＳＩＦＴ－ＭＳは、化学イオン化を使用して呼気中のＶＯＣのリアルタイムの定量化および特定を可能にする。前駆体イオン（Ｈ３Ｏ＋、ＮＯ＋およびＯ２＋）を四重極質量フィルターに放出し、流管に沿って不活性ヘリウムガスによって運搬する。呼気を流管に注入し、前駆体イオンと反応させ生成物イオンを生み出し、次いで質量対電荷比（ｍ／ｚ）に従って分離する。ＳＩＦＴ－ＭＳは、温度１０～３０℃以内で運転するように１日１回の自動化検証サイクルに供した。
統計分析
データは、十億分率の濃度単位で得た。ＳＰＳＳ統計ソフトウェア（ｖ２５、Ａｒｍｏｎｋ ＮＹ；ＩＢＭ Ｃｏｒｐ）を使用し、クラスカル・ウォリスによる単変量分析を３群間で行った。マン・ホイットニーのＵ検定を行い、対照と比較した食道がんと胃がんとの間の差を特定した。Ｐ値＜０．０５を統計的に有意とみなした。
［実施例２］
チロシン
患者選択
すべての患者は、２０１９年２月～２０１９年５月にかけてセントメアリー病院から募集した。患者は、３つのコホート、すなわち、食道がん（ｎ＝６）、胃がん（ｎ＝６）および同齢の健康な対照（ｎ＝６）から募集した。すべての参加者から書面によるインフォームドコンセントを得た。食道胃腺がんと診断された患者は、治療経路において早期の疾患から転移性緩和疾患の範囲に及んだ。同齢の健康な対照には、良性上部消化管疾患（逆流、運動不全）を有する患者または健康な無症候性の対照が含まれた。人口統計と臨床情報を照合した。
呼気サンプリング
４つのクラスの揮発性化合物、すなわち、短鎖脂肪酸、アルコール、アルデヒドおよびフェノール－アルカンの検出方法は、選択イオン流管質量分析（ＳＩＦＴ－ＭＳ ＶｏｉｃｅＵｌｔｒａ ２００；Ｓｙｆｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ａｎａｔｕｎｅ、英国）によって確立された。呼気サンプリングはすべて午前中に行い、患者は、呼気サンプリング前最低６時間にわたって清澄流動食を維持した。すべての患者が、使い捨て口金を使用してＳＩＦＴ－ＭＳの入口に直接呼気を吐き出した。方法ごとにベースライン呼気試験を行い、続いて１００ｍｌの温水に溶解された２ｇのチロシンを消費し、続いて口腔を除染するために口を３回水ですすいだ。６０秒にわたる３つの呼気試料の直接サンプリングを、４つすべての方法で連続的に５分間隔で最大６０分間行った（０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０分）。
ＳＩＦＴ－ＭＳ
ＳＩＦＴ－ＭＳは、化学イオン化を使用して呼気中のＶＯＣのリアルタイムの定量化および特定を可能にする。前駆体イオン（Ｈ３Ｏ＋、ＮＯ＋およびＯ２＋）を四重極質量フィルターに放出し、流管に沿って不活性ヘリウムガスによって運搬する。呼気を流管に注入し、前駆体イオンと反応させ生成物イオンを生み出し、次いで質量対電荷比（ｍ／ｚ）に従って分離する。ＳＩＦＴ－ＭＳは、温度１０～３０℃以内で運転するように１日１回の自動化検証サイクルに供した。
統計分析
データは、十億分率の濃度単位で得た。ＳＰＳＳ統計ソフトウェア（ｖ２５、Ａｒｍｏｎｋ ＮＹ；ＩＢＭ Ｃｏｒｐ）を使用し、クラスカル・ウォリスによる単変量分析を３群間で行った。マン・ホイットニーのＵ検定を行い、対照と比較した食道がんと胃がんとの間の差を特定した。Ｐ値＜０．０５を統計的に有意とみなした。
［実施例３］
フェニルアラニン
対象
１名の健康な対象。
用量濃度：食品栄養委員会によって勧告される推奨１日摂取レベルは、成人の場合１日１００ｍｇ／ｋｇであり、最大用量は３ｇである。［１］３ｇの単回用量をこの試験のために選択した。
呼気サンプリング
短鎖脂肪酸、アルデヒドおよびフェノール－アルカンの検出方法は、選択イオン流管質量分析（ＳＩＦＴ－ＭＳ ＶｏｉｃｅＵｌｔｒａ ２００；Ｓｙｆｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ａｎａｔｕｎｅ、英国）によって確立された。すべての呼気サンプリングを、午前中に最低６時間にわたる清澄流動食の後で行った。呼気は、使い捨て口金を使用してＳＩＦＴ－ＭＳの入口に直接行われた。方法ごとにベースライン呼気試験を行い、続いて１００ｍｌの温水に溶解されたフェニルアラニンを消費し、続いて口腔を除染するために口を３回水ですすいだ。６０秒にわたる３つの呼気試料の直接サンプリングを、４つすべての方法で連続的に５分間隔で最大６０分間行った（０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０分）。
ＳＩＦＴ－ＭＳ
ＳＩＦＴ－ＭＳは、化学イオン化を使用して呼気中のＶＯＣのリアルタイムの定量化および特定を可能にする。前駆体イオン（Ｈ３Ｏ＋、ＮＯ＋およびＯ２＋）を四重極質量フィルターに放出し、流管に沿って不活性ヘリウムガスによって運搬する。呼気を流管に注入し、前駆体イオンと反応させ生成物イオンを生み出し、次いで質量対電荷比（ｍ／ｚ）に従って分離する。ＳＩＦＴ－ＭＳは、温度１０～３０℃以内で運転するように１日１回の自動化検証サイクルに供した。データは、十億分率の濃度単位で得た。
［実施例４］
グルタミン酸
対象
１名の健康な対象。
用量濃度
食品栄養委員会によって勧告される推奨１日摂取レベルは、成人の場合１日３０ｍｇ／ｋｇである。［１］平均的な７０ｋｇの成人に対する２．１ｇの最大単回用量を選択した。
呼気サンプリング
短鎖脂肪酸、アルデヒドおよびフェノール－アルカンの検出方法は、選択イオン流管質量分析（ＳＩＦＴ－ＭＳ ＶｏｉｃｅＵｌｔｒａ ２００；Ｓｙｆｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ａｎａｔｕｎｅ、英国）によって確立された。すべての呼気サンプリングを、午前中に最低６時間にわたる清澄流動食の後で行った。呼気は、使い捨て口金を使用してＳＩＦＴ－ＭＳの入口に直接行われた。方法ごとにベースライン呼気試験を行い、続いて１００ｍｌの温水に溶解されたグルタミン酸を消費し、続いて口腔を除染するために口を３回水ですすいだ。６０秒にわたる３つの呼気試料の直接サンプリングを、４つすべての方法で連続的に５分間隔で最大６０分間行った（０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０分）。
ＳＩＦＴ－ＭＳ
ＳＩＦＴ－ＭＳは、化学イオン化を使用して呼気中のＶＯＣのリアルタイムの定量化および特定を可能にする。前駆体イオン（Ｈ３Ｏ＋、ＮＯ＋およびＯ２＋）を四重極質量フィルターに放出し、流管に沿って不活性ヘリウムガスによって運搬する。呼気を流管に注入し、前駆体イオンと反応させ生成物イオンを生み出し、次いで質量対電荷比（ｍ／ｚ）に従って分離する。ＳＩＦＴ－ＭＳは、温度１０～３０℃以内で運転するように１日１回の自動化検証サイクルに供した。データは、十億分率の濃度単位で得た。
［実施例５］
グリセロール用量
対象
２名の健康な対象が参加を志願し、書面によるインフォームドコンセントが得られた。
用量濃度
基質の２つの用量を、（ｉ）食品栄養委員会による推奨１日摂取レベル、および（ｉｉ）初期のグルコース法開発試験によって導いた。最大推奨１日用量は、成人の場合１日あたり２７６ｍｇ／ｋｇであるが、より高い用量による害の報告はない。［１］平均的な７０ｋｇの個体には、最大１９ｇのグリセロールが推奨される。これらの知見に基づき、本発明者らは、グルコース濃度に対する用量応答を比較するために５０ｇ、２５ｇ、１０ｇの用量を選択した。すべての知見は、０ｇのベースラインと比較された。
呼気サンプリング
短鎖脂肪酸およびアルデヒドの検出方法は、選択イオン流管質量分析（ＳＩＦＴ－ＭＳ ＶｏｉｃｅＵｌｔｒａ ２００；Ｓｙｆｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ａｎａｔｕｎｅ、英国）によって確立された。呼気サンプリングはすべて午前中に行い、対象は、呼気サンプリング前最低６時間にわたって清澄流動食を維持した。すべての対象が、使い捨て口金を使用してＳＩＦＴ－ＭＳの入口に直接呼気を吐き出した。方法ごとにベースライン呼気試験を行い、続いて１００ｍｌの温水に溶解されたグリセロールを消費し、続いて口腔を除染するために口を３回水ですすいだ。６０秒にわたる３つの呼気試料の直接サンプリングを、４つすべての方法で連続的に５分間隔で最大６０分間行った（０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０分）。
ＳＩＦＴ－ＭＳ
ＳＩＦＴ－ＭＳは、化学イオン化を使用して呼気中のＶＯＣのリアルタイムの定量化および特定を可能にする。前駆体イオン（Ｈ３Ｏ＋、ＮＯ＋およびＯ２＋）を四重極質量フィルターに放出し、流管に沿って不活性ヘリウムガスによって運搬する。呼気を流管に注入し、前駆体イオンと反応させ生成物イオンを生み出し、次いで質量対電荷比（ｍ／ｚ）に従って分離する。ＳＩＦＴ－ＭＳは、温度１０～３０℃以内で運転するように１日１回の自動化検証サイクルに供した。データは、十億分率の濃度単位で得た。
［実施例６］
グリセロール
患者選択
すべての患者は、２０１９年２月～２０１９年１２月にかけてセントメアリー病院から募集した。患者は、３つのコホート、すなわち、食道がん（ｎ＝６）、胃がん（ｎ＝６）および同齢の健康な対照（ｎ＝６）から募集した。すべての参加者から書面によるインフォームドコンセントを得た。食道胃腺がんと診断された患者は、治療経路において早期の疾患から転移性緩和疾患の範囲に及んだ。同齢の健康な対照には、良性上部消化管疾患（逆流、運動不全）を有する患者または健康な無症候性の対照が含まれた。人口統計と臨床情報を照合した。
呼気サンプリング
４つのクラスの揮発性化合物、すなわち、短鎖脂肪酸、アルコール、アルデヒドおよびフェノール－アルカンの検出方法は、選択イオン流管質量分析（ＳＩＦＴ－ＭＳ ＶｏｉｃｅＵｌｔｒａ ２００；Ｓｙｆｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ａｎａｔｕｎｅ、英国）によって確立された。呼気サンプリングはすべて午前中に行い、患者は、呼気サンプリング前最低６時間にわたって清澄流動食を維持した。すべての患者が、使い捨て口金を使用してＳＩＦＴ－ＭＳの入口に直接呼気を吐き出した。方法ごとにベースライン呼気試験を行い、続いて１００ｍｌの温水に溶解された２５ｇのグリセロールを消費し、続いて口腔を除染するために口を３回水ですすいだ。６０秒にわたる３つの呼気試料の直接サンプリングを、４つすべての方法で連続的に５分間隔で最大６０分間行った（０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０分）。
ＳＩＦＴ－ＭＳ
ＳＩＦＴ－ＭＳは、化学イオン化を使用して呼気中のＶＯＣのリアルタイムの定量化および特定を可能にする。前駆体イオン（Ｈ３Ｏ＋、ＮＯ＋およびＯ２ ＋）を四重極質量フィルターに放出し、流管に沿って不活性ヘリウムガスによって運搬する。呼気を流管に注入し、前駆体イオンと反応させ生成物イオンを生み出し、次いで質量対電荷比（ｍ／ｚ）に従って分離する。ＳＩＦＴ－ＭＳは、温度１０～３０℃以内で運転するように１日１回の自動化検証サイクルに供した。
統計分析
データは、十億分率の濃度単位で得た。ＳＰＳＳ統計ソフトウェア（ｖ２５、Ａｒｍｏｎｋ ＮＹ；ＩＢＭ Ｃｏｒｐ）を使用し、クラスカル・ウォリスによる単変量分析を３群間で行った。マン・ホイットニーのＵ検定を行い、対照と比較した食道がんと胃がんとの間の差を特定した。Ｐ値＜０．０５を統計的に有意とみなした。
［実施例７］
複合アミノ酸（チロシン、フェニルアラニン、グルタミン酸）
患者選択
すべての患者は、２０１９年２月～２０１９年１２月にかけてセントメアリー病院から募集した。患者は、３つのコホート、すなわち、食道がん（ｎ＝６）、胃がん（ｎ＝１）および同齢の健康な対照（ｎ＝６）から募集した。すべての参加者から書面によるインフォームドコンセントを得た。食道胃腺がんと診断された患者は、治療経路において早期の疾患から転移性緩和疾患の範囲に及んだ。同齢の健康な対照には、良性上部消化管疾患（逆流、運動不全）を有する患者または健康な無症候性の対照が含まれた。人口統計と臨床情報を照合した。
呼気サンプリング
４つのクラスの揮発性化合物、すなわち、短鎖脂肪酸、アルコール、アルデヒドおよびフェノール－アルカンの検出方法は、選択イオン流管質量分析（ＳＩＦＴ－ＭＳ ＶｏｉｃｅＵｌｔｒａ ２００；Ｓｙｆｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ａｎａｔｕｎｅ、英国）によって確立された。呼気サンプリングはすべて午前中に行い、患者は、呼気サンプリング前最低６時間にわたって清澄流動食を維持した。すべての患者が、使い捨て口金を使用してＳＩＦＴ－ＭＳの入口に直接呼気を吐き出した。方法ごとにベースライン呼気試験を行い、続いて１００ｍｌの温水に溶解された２ｇのチロシン、３ｇのフェニルアラニンおよび２．１ｇのグルタミン酸を消費し、続いて口腔を除染するために口を３回水ですすいだ。６０秒にわたる３つの呼気試料の直接サンプリングを、４つすべての方法で連続的に５分間隔で最大６０分間行った（０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０分）。
ＳＩＦＴ－ＭＳ
ＳＩＦＴ－ＭＳは、化学イオン化を使用して呼気中のＶＯＣのリアルタイムの定量化および特定を可能にする。前駆体イオン（Ｈ３Ｏ＋、ＮＯ＋およびＯ２ ＋）を四重極質量フィルターに放出し、流管に沿って不活性ヘリウムガスによって運搬する。呼気を流管に注入し、前駆体イオンと反応させ生成物イオンを生み出し、次いで質量対電荷比（ｍ／ｚ）に従って分離する。ＳＩＦＴ－ＭＳは、温度１０～３０℃以内で運転するように１日１回の自動化検証サイクルに供した。
統計分析
データは、十億分率の濃度単位で得た。ＳＰＳＳ統計ソフトウェア（ｖ２５、Ａｒｍｏｎｋ ＮＹ；ＩＢＭ Ｃｏｒｐ）を使用し、がんと非がん間でマン・ホイットニーのＵ分析を行った。Ｐ値＜０．０５を統計的に有意とみなした。
［実施例８］
グルコースとクエン酸の組合せ
患者選択
すべての患者は、２０１９年２月～２０１９年１２月にかけてセントメアリー病院から募集した。１２名の健康な対照を募集し、グルコース（ｎ＝６）およびグルコースとクエン酸の組合せ（ｎ＝６）を消費する２つのコホートを形成した。すべての参加者から書面によるインフォームドコンセントを得た。同齢の健康な対照には、良性上部消化管疾患（逆流、運動不全）を有する患者または健康な無症候性の対照が含まれた。
呼気サンプリング
４つのクラスの揮発性化合物、すなわち、短鎖脂肪酸、アルコール、アルデヒドおよびフェノール－アルカンの検出方法は、選択イオン流管質量分析（ＳＩＦＴ－ＭＳ ＶｏｉｃｅＵｌｔｒａ ２００；Ｓｙｆｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ａｎａｔｕｎｅ、英国）によって確立された。呼気サンプリングはすべて午前中に行い、患者は、呼気サンプリング前最低６時間にわたって清澄流動食を維持した。すべての患者が、使い捨て口金を使用してＳＩＦＴ－ＭＳの入口に直接呼気を吐き出した。方法ごとにベースライン呼気試験を行い、続いて１００ｍｌの温水に溶解された２５ｇのグルコースおよび１．４ｇのクエン酸を消費し、続いて口腔を除染するために口を３回水ですすいだ。６０秒にわたる３つの呼気試料の直接サンプリングを、４つすべての方法で連続的に５分間隔で最大３０分間行った（０、５、１０、１５、２０、２５、３０分）。
ＳＩＦＴ－ＭＳ
ＳＩＦＴ－ＭＳは、化学イオン化を使用して呼気中のＶＯＣのリアルタイムの定量化および特定を可能にする。前駆体イオン（Ｈ３Ｏ＋、ＮＯ＋およびＯ２ ＋）を四重極質量フィルターに放出し、流管に沿って不活性ヘリウムガスによって運搬する。呼気を流管に注入し、前駆体イオンと反応させ生成物イオンを生み出し、次いで質量対電荷比（ｍ／ｚ）に従って分離する。ＳＩＦＴ－ＭＳは、温度１０～３０℃以内で運転するように１日１回の自動化検証サイクルに供した。
統計分析
データは、十億分率の濃度単位で得た。ＳＰＳＳ統計ソフトウェア（ｖ２５、Ａｒｍｏｎｋ ＮＹ；ＩＢＭ Ｃｏｒｐ）を使用し、がんと非がん間でマン・ホイットニーのＵ分析を行った。Ｐ値＜０．０５を統計的に有意とみなした。
結果
［実施例１］
グルコース投薬試験
揮発性有機化合物の分析
Figure 2022536042000002
増加するグルコース濃度は、呼気中で検出された揮発性脂肪酸の増加する濃度と正に相関する。ブタン酸およびプロパン酸は、グルコース消費の５～１５分以内に最大応答を実証し、その後値が低下した。解糖経路を介した急速なグルコース分解により、呼気中で検出される揮発性最終生成物が生成される。本発明者らによる以前の研究は、グルコース消費後に口を水ですすぐことにより、口腔に由来する潜在的なＶＯＣ応答が排除されることを実証している。ブタン酸およびペンタン酸は、１０ｇと５０ｇのグルコース間で１倍増加の差を実証した。これらの化合物を使用して、食道胃がんを有する患者を含む予備臨床試験のための推奨グルコース用量を導いた。適切な用量応答と、患者に許容される飲料との間の平衡を得るために、本発明者らは、１００ｍｌの温水に溶解された２５ｇの用量を選択した。この試験の次のステップは、ＯＧがんと診断された患者におけるＶＯＣ応答を健康な同年齢の対照と比較して評価し、細胞の代謝活性およびＶＯＣ応答の差を観察することである。
［表２］
Figure 2022536042000003
Figure 2022536042000004
グルコース
揮発性有機化合物の分析
短鎖脂肪酸
Figure 2022536042000005
Figure 2022536042000006
考察
呼気中のＶＯＣの３つの化学物質のクラスが、食道胃（ＯＧ）がんと診断された患者で有意差を実証した。群からの合計１３種の化合物、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）（ｎ＝４）、アルデヒド（ｎ＝６）およびフェノール類（ｎ＝３）が、グルコース消費後に濃度の増加を実証した。
揮発性ＳＣＦＡ、すなわちブタン酸およびプロパン酸は、呼気濃度の最大の変化を実証した。最適濃度は消費の１０分以内に到達され、急速なグルコース分解を示唆する。単糖であるグルコースは、呼気中で検出される代謝の最終生成物を生成する解糖経路に入る。ペンタン酸は、３０分でベースライン値と比較してより高い濃度で検出された。これらの結果は、ＯＧがんに関連する公知のＶＯＣの固有の代謝経路を操作することにより、口腔の基質によって呼気ＶＯＣが増大されうることを示唆する。胃がんは、すべての検出された有意なＶＯＣで食道がんより強い応答を実証した。胃がん群は、ＳＣＦＡ（酢酸、ブタン酸、ペンタン酸およびプロパン酸）で有意な倍率変化を示し、２つは食道がん群と有意性が重複した（酢酸およびペンタン酸）。
同様に、ペンタナールおよびプロパナールなどのアルデヒドは、５～１０分で最適な濃度増加を伴う同様のＳＣＦＡに対する応答パターンに従った。残りのアルデヒドは、がん群で一貫してレベルの増加を示し、９種のうち４種はベースライン値がより高かった。アセトアルデヒド、ブタナール、ヘキサナールおよびペンタナールは、胃がん患者でベースラインからの倍率変化の有意な増加を実証する。食道がん患者は、ブタナールとプロパナールの両方のみでこの効果を示す。一方、ノナナールおよびオクタナールに関して、両方の群が対照群で有意な倍率増加を実証し、これはさらに探求する必要がある。これらの結果は、揮発性ブタン酸、ブタナールおよびデカナールをＯＧがんと関連付ける、本発明者らによって公開された以前の研究と一致する。［１］残りのアルデヒドおよびフェノール－アルカン（ドデカンを除く）は、試験の継続期間にわたってがん群で一貫して濃度の増加を実証した。本発明者らのグループによる以前の研究は、フェノールをＯＧがんにおける潜在的な呼気バイオマーカーとして意味付けている。［２］
フェノールファミリーのデカンは、両方のがん群でより高いベースライン濃度を示す。グルコース消費後の対照群での倍率増加は、さらに探求する必要がある。新たな知見として、Ｐ－クレゾールで同様の応答パターンが観察されたが、倍率増加は胃がん群でのみ見られた。これは、グルコースの胃への貯留と比較し、食道腫瘍によるグルコースの一過性の通過を反映する可能性がある。
現在のところ、ＮＩＣＥガイドラインは、ＯＧがんを示唆する「レッドフラッグ」症状を示す患者に対し、２週間以内の上部消化管内視鏡検査を推奨している。［３］しかし、疾患の潜行性の性質は、大多数が非特異的症状を示すことを意味し、診断が遅れ、全生存転帰不良につながる。非侵襲的呼気試験は、非特異的上部消化管症状を有する患者を層別化するトリアージツールとして作用する。ＯＧがんの早期検出のための呼気バイオマーカーの特定は、患者に治療処置を提供し、全生存転帰に影響を及ぼす潜在性を有する。この試験は、疾患の早期および進行期にある患者を評価した。
診療において、呼気は以下を使用して収集されてもよい：
－ 試料の保管および輸送を促進する熱脱着管と連結された呼気サンプリングデバイス。
－ この試験で実証された通りのＳＩＦＴなどの質量分析を使用する直接サンプリング。
－ 酢酸、ブタン酸、ペンタン酸およびプロパン酸などの大きな応答を有するＶＯＣのための専用センサ。
要点
グルコース消費は、腫瘍マイクロバイオームまたは腫瘍細胞の活性の増加に関連する代謝経路を活性化する。これは、以下によって検出される。
・ＳＣＦＡ（酢酸、ブタン酸、ペンタン酸およびプロパン酸）の有意な倍率増加。食道がん群より胃がん群でより一層観察される。
・胃がん群におけるアルデヒド、すなわち、アセトアルデヒド、ブタナール、ヘキサナールおよびペンタナールの有意な増加。食道がんでブタナールおよびプロパナールの増加が観察される。
・デカンおよびＰ－クレゾールのベースラインの濃度の増加という新たな知見が両方のがん群で観察された。Ｐ－クレゾールの倍率増加は、胃がんのみで示された。
呼気試料は、最適濃度のＶＯＣを特定するために、グルコース摂取後２回の間隔、すなわち、初めに５～１０分、後に３０分で収集される。
［実施例２］
チロシン
Figure 2022536042000007
Figure 2022536042000008
揮発性有機化合物の分析
短鎖脂肪酸
Figure 2022536042000009
アルデヒド
Figure 2022536042000010
フェノール類
Figure 2022536042000011
Figure 2022536042000012
考察
揮発性化合物の２つの化学物質のクラス（フェノール類およびアルデヒド）が、チロシン消費後３０分でわずかに増加した濃度で検出された。合計８種の化合物が、食道がん群で濃度のわずかな増加を実証した。根底にある生物学的および機構的経路は、芳香族アミノ酸であるチロシンが、消化管細菌によって開始される酵素反応によってフェノール化合物へと代謝されることを示唆する。
揮発性フェノール化合物は、チロシン消費後３５～４５分で最適濃度で検出されたが、ベースライン値からのわずかな増加が報告された。フェノールおよびデカンは、群間で同様の増加パターンを示した一方、Ｐ－クレゾールおよびドデカン濃度は、食道がん群でわずかに増加した濃度で検出された。揮発性アルデヒド、すなわちブタナール、デカナール、ヘプタナールおよびヘキサナールは、食道がん群で対照と比較してより高い濃度を実証した（倍率変化１．４６対１．３２）。すべての化合物の全体的なベースライン濃度は、対照群で顕著に高かった。
デカナールは、食道がん群で唯一有意な倍率増加を実証し、ＯＧがん患者でのアルデヒド（ブタナール、デカナール）およびフェノール類の有意に高いベースライン値を示す本発明者らによる以前の研究によって支持される。［１、２］ベースライン濃度に関する本発明者らの以前の知見による裏付けの不足は、結果が、食道がん群と胃がん群から別々にかつ少数の患者から得られたことに起因する場合があり、さらなる探求が必要である。しかし、選択された揮発性化合物は、有意ではないが、がんにおいて倍率変化で全体的に増加したチロシンへの応答を示す。
がんコホートからの短鎖脂肪酸濃度は、チロシンによる影響を受けなかった。
これらの結果は、呼気ＶＯＣが、シキミ酸経路を介して作用する口腔代謝基質によって増大する潜在性を示唆する。研究の次の段階で、本発明者らは、チロシンに加えチロシンの前駆体であるフェニルアラニンを組合せ飲料として使用することを意図する。いずれの特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、本発明者らは、摂取後３０～４５分の間で呼気ＶＯＣ濃度を測定し、アミノ酸の添加による潜在的な変化を検出することを目的とする。
要点
・アルデヒドファミリーのデカナールは、食道がん群でチロシン消費後に有意な倍率増加を実証する。
・アルデヒドおよびフェノール化合物は、有意ではないがわずかに増加したベースライン値からの倍率変化を示す。
・対照群における有意に高いアルデヒドおよびフェノールのベースライン値は、さらに探求する必要がある。
・揮発性フェノール化合物は、チロシン消費後３５～４５分で最適濃度で検出された。
［実施例３］
フェニルアラニン
結果および考察
フェニルアラニンは、チロシンなどの他のアミノ酸の公知の前駆体である必須アミノ酸である。シキミ酸経路を介した代謝は、揮発性フェノール化合物を生成することが予想される。フェノールファミリーの３種の化合物（ドデカン、デカンおよびフェノール）は、フェニルアラニン消費後に濃度の増加を実証した（図１８～２０）。ドデカンおよびデカンは、消費後１０～１５分で最大の増加を示す（それぞれ３．２および１．８倍増加）。フェノールは、６０分で２．７倍の増加を示した。デカナールおよびドデカンは、顕著な効果を及ぼさないチロシンと比較してフェニルアラニンに対する応答の上昇を示す（図２１）。フェノールは類似した最終結果をもたらしたが、デカンは、フェニルアラニン摂取後にわずかに増加した値を示す。
［実施例４］
グルタミン酸
結果および考察
アルデヒドおよびフェノールファミリーの３種の化合物は、グルタミン酸消費後にＶＯＣ濃度の増加を実証した（図２２～２５）。プロパナールは、５分で最大限に上昇した濃度を示し、３．５の倍率変化を伴った。ドデカンとフェノールの両方は、それぞれ２０および４５分で最大２倍の増加を示した。グルタミン酸は、フェノールファミリーの揮発性化合物を生成するシキミ酸経路を介して代謝される非必須アミノ酸である。グルタミン酸は、分解の際にアミノ基転移プロセスに関与する。結果として生じるケト酸は、さらなる細胞代謝のためにクエン酸回路で重要な中間体として使用される。これは、グルタミン酸消費の５分以内にブタン酸で観察されたわずかな増加を説明する可能性がある。
いずれの特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、本発明者らは、試験された他のアミノ酸、フェニルアラニンおよびチロシンとの組合せで、増大されたＶＯＣ応答が、特に群にわたって既に特定された一定の化合物、すなわち、ドデカン、フェノールとともに生じる可能性があると考える。
［実施例５］
グリセロール用量
結果
対象
平均年齢３２歳の２名の対象、すなわち、女性１名対男性１名を募集した。顕著な併存症は認められなかった。
揮発性有機化合物の分析
Figure 2022536042000013
考察
増加するグリセロールの濃度は、呼気中で検出される揮発性脂肪酸の生成の増加につながる。２５ｇのグリセロールからの揮発性脂肪酸の濃度は、ベースライン値と同等である。ブタン酸の濃度は、グリセロール摂取の３０分後に上昇し、４５～５５分で最大濃度が検出された。グリセロールは、脂質中で見出されるポリオール化合物であり、（ｉ）解糖経路に直接入ることによって解糖経路を介して代謝されるか、または（ｉｉ）糖新生によってグルコースに変換される。グルコース試験は、グルコース消費後５～１０分で最大の脂肪酸の検出を実証し、したがってグリセロール摂取後の応答は、回路に入る前にさらなる酵素反応が必要とされる場合があるため、遅延することが予想される。本発明者らは、健康な同齢の対照と比較し、ＯＧがんと診断された患者の呼気中の脂肪酸ＶＯＣ応答を誘発するために、５０ｇの用量を使用することを意図する。
［実施例６］
グリセロール
結果
患者
１８名の患者を募集した（各群においてｎ＝６；食道がん、胃がん、健康な対照）。含まれたすべてのがんが、組織学的に腺がんと確認された。
Figure 2022536042000014
揮発性有機化合物の分析
短鎖脂肪酸
Figure 2022536042000015
アルデヒド
Figure 2022536042000016
フェノール類
Figure 2022536042000017
Figure 2022536042000018
考察
呼気中のＶＯＣの３種の化学物質のクラスが、食道胃（ＯＧ）がんと診断された患者で有意な増加を実証した。グリセロールは、脂質中で見出されるポリオール化合物であり、（ｉ）解糖経路に直接入ることによって解糖経路を介して代謝されるか、または（ｉｉ）糖新生によってグルコースに変換される。グルコース試験は、グルコース消費後５～１０分で最大の脂肪酸の検出を実証し、したがってグリセロール摂取後の応答の上昇は、回路への進入前に酵素反応が必要とされる場合があるため、さらに遅延しうることが予想される。
仮説と一致して、本発明者らは、図３０Ａ～３０Ｅに示される通り、グリセロール消費後４５～６０分の間に短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）およびアルデヒドのレベルの上昇を観察した。ＳＣＦＡ、すなわち酢酸、ブタン酸およびプロパン酸は、胃がん群（それぞれ１．０９、１．４３、１．４６倍の増加）と比較して食道がん群で大きな増加を示した（それぞれ１．５、２．０２、１．７５倍の増加）。４５分後に漸増が観察され、６０分で最適濃度に達した。
同様に、選択されたアルデヒドは、食道がん群で大きく増加したことが見出された（図３１Ａ～３１Ｉ）。ヘキサナールおよびプロパナールは、４０～５５分の間に１．７倍の増加による最大の増加を示した。オクタナールは１．５８倍の変化で増加し、ペンタナールは１．２７倍の変化で増加した。胃がん群は、ペンタナールの５５分での１．４６倍の増加のみによる変化を示した。残りのアルデヒドは影響を受けなかった。
試験された複数の揮発性フェノール類は、グリセロール消費後３つの患者群間で呼気濃度の有意な変化を実証しなかった（図３２Ａ～３２Ｅ）。
グリセロール消費は、食道がん群で標的ＶＯＣを一意的に増加させた。これは、食道を覆う流体の粘度の増加により、一過性以上の通過が可能になったことに起因する可能性がある。基質と腫瘍の間の接触時間の増加により、ＶＯＣレベルの増加の発生を説明することができる。
要点
グリセロール消費は、腫瘍マイクロバイオームまたは腫瘍細胞の活性の増加に関連する解糖代謝経路を活性化する。これは、以下によって検出される。
・ＳＣＦＡ（酢酸、ブタン酸、およびプロパン酸）の有意な倍率増加。胃がん群より食道がん群でより一層観察される。
・食道がん群におけるアルデヒド、すなわち、ヘキサナール、オクタナール、ペンタナールおよびプロパナールの有意な増加。胃がんではペンタナールの増加が観察された。
［実施例７］
複合アミノ酸（チロシン、フェニルアラニン、グルタミン酸）
結果
患者
１３名の患者を募集した（食道がんｎ＝６、胃がんｎ＝１、健康な対照ｎ＝６）。含まれたすべてのがんが、組織学的に腺がんと確認された。
Figure 2022536042000019
揮発性有機化合物の分析
短鎖脂肪酸
Figure 2022536042000020
アルデヒド
Figure 2022536042000021
フェノール－アルカン
Figure 2022536042000022
考察
２種の化学物質のクラス、アルデヒドおよびフェノール－アルカンは、図３３および３４Ａ～３４Ｅに示されるように、３種の複合アミノ酸の消費後に揮発性有機化合物レベルの増加を実証した。対照的に、チロシン単独が投与された場合、デカナールのみが食道がん群でわずかに上昇した。
アルデヒドであるデカナールは、このアミノ酸の組合せ飲料によって検出レベルのより有意な増加を実証した（図３３）。対照群における１．０５の倍率増加と比較して、がん群で１．４１の倍率増加が観察された（ベースライン＝０．６９ｐｐｂｖ、３０分＝０．８３ｐｐｂｖ）。最大濃度は、栄養素飲料の消費後３０分で生じた。
フェノール－アルカンは、この栄養素群の主要な標的である。フェノールを生成するためのチロシンフェノールリアーゼによるチロシンの代謝を説明する経路が詳述されている。より近年では、Ｓａｉｔｏらが、ｐ－クレゾールを生成するための酵素チロシンリアーゼによる代謝が関与する経路について記述している。この代謝経路は、ヒト細胞ではなく細菌内で証明されている［４］。Ｐ－クレゾールは、アミノ酸飲料の消費後４０分で、０．９３ｐｐｂｖのベースラインレベルから１．２５ｐｐｂｖまで有意に増加し、１．３７倍の増加につながった。対照群では変化が観察されなかった。フェノールは、がん群（１．７９倍の増加）と非がん群（１．８３倍の増加）の両方にわたって全体的な増加を示し、２つの間に有意差はなかった。デカンもまた３０分で増加し、がん群において１．４４倍の増加を生じた。
残りのアルデヒドおよび短鎖脂肪酸で有意な変化は生じなかった。デカナールの増加を説明するために、さらなる調査を行う必要がある。
要点：
複合アミノ酸の消費は、細菌に関連する代謝経路を潜在的に活性化させる。これは、以下によって検出される。
・デカナール（アルデヒド）の有意な倍率増加。
・がん群と非がん群の間の差を伴わないフェノール（酵素チロシンフェノールリアーゼ）の全体的な増加。
・チロシンリアーゼを使用する酵素代謝によって潜在的に生じる、Ｐ－クレゾールの有意な増加という新たな知見。
［実施例８］
グルコースとクエン酸の組合せ
Figure 2022536042000023
揮発性有機化合物の分析
短鎖脂肪酸
Figure 2022536042000024
アルデヒド
Figure 2022536042000025
考察
２種の化学物質のクラス、短鎖脂肪酸（ＳＣＦＡ）およびアルデヒドは、図３５Ａ～３５Ｅおよび３６に見ることができるように、グルコースとクエン酸の組合せの消費後に揮発性有機化合物レベルの増加を実証した。実施例１の結果は、グルコース消費単独の５～１０分以内のこれらの群の有意な増加を実証する。仮説によると、グルコースは、ヒト細胞および細菌細胞で生じる解糖経路を介して代謝される。解糖経路はクエン酸回路に供給を行うため、目的は、クエン酸の添加によるＶＯＣのさらなる増加を評価することであった。
ブタン酸は、グルコース単独での２．７２倍から、クエン酸の添加による５．３６倍まで最大の増加を実証した（図３５Ｂ）。最大濃度は、飲料の消費の５～１０以内に達成された。プロパン酸もまた、クエン酸の添加によって１．９６倍の増加を実証した（図３５Ｅ）。残りのＳＣＦＡ群で顕著な変化は観察されなかった。
プロパナールは、わずかな変化であるが、１０～１５分以内にクエン酸群で１．２９倍の増加を示す唯一のアルデヒドであるように思われた（図３６）。残りのアルデヒド群で有意な変化は観察されなかった。
クエン酸を差別化要因として、２つの対照群でＶＯＣの明確な変化が示された。本発明者らは、これらの栄養素が、固有の解糖およびクエン酸代謝経路に供給される可能性があると仮定する。
要点
グルコースとクエン酸の組合せの消費は、細胞代謝に関連する公知の代謝経路を活性化する。これは、以下によって検出される。
・栄養素飲料の消費の５～１０分以内の、揮発性短鎖脂肪酸（ブタン酸およびプロパン酸）の有意な倍率増加。
・１０～１５分以内のプロパナールの有意な倍率増加。
次のステップは、食道胃がんを有する患者を募集し、さらなる栄養基質に応じた呼気ＶＯＣの変化を評価することを含む。
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Claims (33)

  1. がんを患う対象もしくはその素因を診断するため、または前記対象の状態の予後を提供するための方法であって、
    （ｉ）試験対象からの身体試料中で、以前に前記対象に投与された組成物中に存在する少なくとも１種の糖および／または少なくとも１種のアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールの代謝によって生じる痕跡化合物の濃度を検出するステップであって、前記糖が２０，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で前記組成物中に存在し、前記アミノ酸またはその前駆体が少なくとも５００ｍｇ／ｍｌの濃度で前記組成物中に存在し、前記ポリオールが２５，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で前記組成物中に存在する、検出するステップ、および
    （ｉｉ）この濃度を、がんを患っていない個体中の前記痕跡化合物の濃度の基準と比較するステップ、
    を含み、前記基準と比較された前記痕跡化合物の濃度の増加または減少が、前記対象ががんを患うこともしくはその素因を有することを示唆するか、または前記対象の状態の否定的な予後を提供する、方法。
  2. 検出ステップ（ｉ）が、痕跡化合物を、少なくとも１種の糖および／またはアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールを含む前記組成物の投与から３０分まで、２５分まで、２０分まで、１５分まで、１０分まで、または５分までに検出することを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 検出ステップ（ｉ）が、痕跡化合物を、少なくとも１種の糖および／またはアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールを含む前記組成物の投与から３０～６０分の間、または３０～５５分の間、または３０～５０分の間、または３０～４５分の間、または３０～４０分の間、または３５～６０分の間、または３５～５５分の間、または３５～５０分の間、または３５～４５分の間、または３５～４０分の間に検出することを含む、請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記基準と比較された前記痕跡化合物の濃度の増加が、前記対象ががんを患うこともしくはその素因を有することを示唆するか、または前記対象の状態の否定的な予後を提供する、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
  5. 前記痕跡化合物の濃度の増加が、前記基準と比較して痕跡化合物の濃度の少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、１００％、２００％、３００％、４００％、５００％、６００％、７００％、８００％、９００％または１０００％の増加である、請求項４に記載の方法。
  6. 前記糖が、以前に前記対象に投与された前記組成物中に少なくとも２０，５００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で存在する、請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。
  7. 前記糖がグルコース、ソルビトール、マンノースまたはラクトースである、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
  8. 前記糖がグルコースであり、以前に前記対象に投与された前記組成物中に少なくとも２５，０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で存在し、前記痕跡化合物が、グルコースを含む前記組成物の投与から１０分までに検出される、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。
  9. 前記対象に投与される前記組成物が、前記糖との組合せでクエン酸を含み、前記クエン酸が少なくとも１，０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で前記組成物中に存在し、任意に前記糖がグルコースである、請求項１～８のいずれか１項に記載の方法。
  10. 前記アミノ酸が、チロシン、グルタミン酸、グルタミン酸塩、フェニルアラニン、トリプトファン、プロリンおよびヒスチジンからなる群から選択され、任意に、前記組成物がチロシン、フェニルアラニンおよびグルタミン酸を含む、請求項１～９のいずれか１項に記載の方法。
  11. 前記アミノ酸がチロシンであり、以前に前記対象に投与された前記組成物中に少なくとも２，０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で存在し、任意に、前記痕跡化合物がチロシンを含む前記組成物の投与から３５～４５分の間に検出される、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記アミノ酸前駆体がフェニルアラニンであり、任意に少なくとも３０００ｍｇ／１００ｍｌの濃度で存在する、請求項１～１１のいずれか１項に記載の方法。
  13. 前記ポリオールがグリセロールである、請求項１～１２のいずれか１項に記載の方法。
  14. 前記ポリオールが３０，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で前記組成物中に存在する、請求項１～１３のいずれか１項に記載の方法。
  15. 前記がんが、食道胃接合部がん、胃がん、食道がん、食道扁平上皮がん（ＥＳＣＣ）、または食道腺がん（ＥＡＣ）である、請求項１～１４のいずれか１項に記載の方法。
  16. 前記がんが、胃がん、食道がんまたは転移したがんである、請求項１～１５のいずれか１項に記載の方法。
  17. 前記痕跡化合物が短鎖脂肪酸、アルデヒド、アルコールまたはこれらの任意の組合せである、請求項１～１６のいずれか１項に記載の方法。
  18. 前記痕跡化合物が、Ｃ１～Ｃ３アルデヒド、Ｃ１～Ｃ３アルコール、第１の炭素原子が＝Ｏ基で置換され、第２の炭素原子が－ＯＨ基で置換されるＣ２～Ｃ１０アルカン、Ｃ１～Ｃ２０アルカン、Ｃ４～Ｃ１０アルコール、Ｃ１～Ｃ６カルボン酸、Ｃ４～Ｃ２０アルデヒド、Ｃ１～Ｃ６アルキル基で置換されていてもよいフェノール、Ｃ２アルデヒド、Ｃ３アルデヒド、Ｃ８アルデヒド、Ｃ９アルデヒド、Ｃ１０アルデヒド、Ｃ１１アルデヒド、前述の種の類似体もしくは誘導体、またはそれらの任意の組合せである、請求項１７に記載の方法。
  19. 前記痕跡化合物が、酢酸、ブタン酸、ヘキサン酸、ペンタン酸、プロパン酸、アセトアルデヒド、デカナール、ヘプタナール、ヘキサナール、ノナナール、オクタナール、ペンタナール、ブタナール、プロパナール、１－ヒドロキシ－４－エチルベンゼン、デカン、ドデカン、Ｐ－クレゾールおよびフェノールまたはこれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項１７または１８に記載の方法。
  20. 前記基質が、糖、好ましくはグルコースであり、前記痕跡化合物が、酢酸、ブタン酸、ペンタン酸、プロパン酸、ヘキサン酸、アセトアルデヒド、プロパナール、ブタナール、ヘキサナール、ペンタナール、デカナール、１－ヒドロキシエチルベンゼンおよび／またはＰ－クレゾールである、請求項１７～１９のいずれか１項に記載の方法。
  21. 前記基質がアミノ酸またはその前駆体であり、前記痕跡化合物がブタナール、デカナール、ヘプタナール、ヘキサナール、フェノール、デカン、Ｐ－クレゾール、１－ヒドロキシエチルベンゼンおよび／またはドデカンである、請求項１７～１９のいずれか１項に記載の方法。
  22. 前記アミノ酸またはその前駆体がチロシンであり、前記痕跡化合物がデカナールおよび／またはドデカンである、請求項２１に記載の方法。
  23. 前記基質がポリオール、好ましくはグリセロールであり、前記痕跡化合物がブタン酸、酢酸、ヘキサン酸、ペンタン酸、プロパン酸、ブタナール、ヘキサナール、ペンタナールおよび／またはプロパナールである、請求項１７～１９のいずれか１項に記載の方法。
  24. 試験対象中の痕跡化合物を検出するための方法であって、
    （ｉ）前記対象に、痕跡化合物になる請求項１～２３のいずれか１項に記載の少なくとも１種の基質を含む組成物を提供するステップ、および
    （ｉｉ）前記対象からの身体試料中の前記痕跡化合物の濃度を検出するステップ、
    を含む、方法。
  25. 前記痕跡化合物が請求項１７～２３のいずれか１項に定義される通りである、請求項２４に記載の方法。
  26. 診断または予後の方法で使用するための、痕跡化合物への代謝に好適な、存在する少なくとも１種の糖および／または少なくとも１種のアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールを含む組成物であって、前記糖が２０，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で前記組成物中に存在し、前記アミノ酸が少なくとも５００ｍｇ／ｍｌの濃度で前記組成物中に存在し、前記ポリオールが２５，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で前記組成物中に存在する、組成物。
  27. がんの診断または予後の方法で使用するための、痕跡化合物への代謝に好適な、存在する少なくとも１種の糖および／または少なくとも１種のアミノ酸もしくはその前駆体および／または少なくとも１種のポリオールを含む組成物であって、前記糖が２０，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で前記組成物中に存在し、前記アミノ酸が少なくとも５００ｍｇ／ｍｌの濃度で前記組成物中に存在し、前記ポリオールが２５，０００ｍｇ／１００ｍｌより高い濃度で前記組成物中に存在し、任意に、前記がんが食道胃接合部がん、胃がん、食道がん、食道扁平上皮がん（ＥＳＣＣ）、または食道腺がん（ＥＡＣ）である、組成物。
  28. 請求項１～２３のいずれか１項に記載の方法で使用するための、請求項１～１４のいずれか１項に記載の少なくとも１種の基質を含む、組成物。
  29. がんを患う対象もしくはその素因を診断するための、または前記対象の状態の予後を提供するためのキットであって、
    （ａ）請求項１～１４のいずれか１項で定義される少なくとも１種の基質を含む組成物、
    （ｂ）試験対象からの試料中の痕跡化合物の濃度を決定するための手段、および
    （ｃ）がんを患っていない個体からの試料中の前記痕跡化合物の濃度の基準、
    を含み、前記基準と比較された前記試験対象からの身体試料中の前記痕跡化合物の濃度の増加または減少を特定し、それにより前記対象ががんを患うこともしくはその素因を有することを示唆するために使用されるか、または前記対象の状態の否定的な予後を提供する、キット。
  30. 前記痕跡化合物が、請求項１７～２３のいずれか１項に記載で定義される通りである、請求項２９に記載のキット。
  31. 治療剤または特殊な食事、または化学療法または化学放射線療法によるがんを患う対象の処置の有効性を決定するための方法であって、
    （ｉ）前記対象に、請求項１～１４のいずれか１項に記載の少なくとも１種の基質を含む組成物を提供するステップ、および
    （ｉｉ）試験対象からの身体試料中の前記少なくとも１種の基質の代謝によって生じる前記痕跡化合物の濃度を分析し、この濃度を、がんを患っていない個体中の前記痕跡化合物の濃度の基準と比較するステップ、
    を含み、前記基準と比較された前記試験対象からの前記身体試料中の前記痕跡化合物の濃度の増加または減少が、前記治療剤または前記特殊な食事、または化学療法または化学放射線療法による処置レジームが有効であるかまたは有効でないことを示唆する、方法。
  32. 前記痕跡化合物が、請求項１７～２３のいずれか１項で定義される通りである、請求項３１に記載の方法。
  33. 前記がんが、食道胃接合部がん、胃がん、食道がん、食道扁平上皮がん（ＥＳＣＣ）、または食道腺がん（ＥＡＣ）である、請求項３１または３２に記載の方法。
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