JP6564993B1 - 癌ケトン食治療におけるバイオマーカーの開発 - Google Patents

癌ケトン食治療におけるバイオマーカーの開発 Download PDF

Info

Publication number
JP6564993B1
JP6564993B1 JP2019510384A JP2019510384A JP6564993B1 JP 6564993 B1 JP6564993 B1 JP 6564993B1 JP 2019510384 A JP2019510384 A JP 2019510384A JP 2019510384 A JP2019510384 A JP 2019510384A JP 6564993 B1 JP6564993 B1 JP 6564993B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acylcarnitine
group
cancer
diet
ketogenic diet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2019510384A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2019059349A1 (ja
Inventor
圭祐 萩原
圭祐 萩原
欣也 芦田
欣也 芦田
中村 健太郎
中村  健太郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka University NUC
Meiji Co Ltd
Original Assignee
Osaka University NUC
Meiji Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaka University NUC, Meiji Co Ltd filed Critical Osaka University NUC
Application granted granted Critical
Publication of JP6564993B1 publication Critical patent/JP6564993B1/ja
Publication of JPWO2019059349A1 publication Critical patent/JPWO2019059349A1/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • G01N33/5091Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing the pathological state of an organism
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2207/00Modified animals
    • A01K2207/25Animals on a special diet
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/52Predicting or monitoring the response to treatment, e.g. for selection of therapy based on assay results in personalised medicine; Prognosis

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

ケトン食療法が有効な癌患者の選択方法および癌患者におけるケトン食療法の有効性の予測方法を提供する。ケトン食を摂取前の癌患者に由来する血清について、アシルカルニチン(12:0)、アシルカルニチン(12:1)−2、アシルカルニチン(12:1)−3、アシルカルニチン(14:1)−1、アシルカルニチン(14:2)−1、アシルカルニチン(14:2)−2、アシルカルニチン(14:3)−2、アシルカルニチン(16:1)、アシルカルニチン(16:2)、アナンダミド、ヘプタデセン酸、ヒポタウリン、リノレールエタノールアミド、パルミトレイン酸、パルミトイルカルニチン、フィトスフィンゴシン、キナ酸、尿酸、アラニン、シトルリン、トリプトファン、およびリシンからなる群から選択される少なくとも1種の摂取前候補物質の分析結果を得、前記分析結果を指標とすることを特徴とする。

Description

本発明は、癌ケトン食治療におけるバイオマーカーの開発に関する。具体的には、ケトン食療法が有効な癌患者の選択方法、および癌患者におけるケトン食療法の有効性の予測方法に関する。
食事療法の一種として、「ケトン食」が知られている。「ケトン食」は、糖質制限高脂肪食であり、摂取エネルギーの60〜90%を脂肪で摂るというものである。したがって、「ケトン食」は、糖質を制限した食事を必要とする患者、例えば小児のてんかんを治療するための食事として利用されている(例えば、特許文献1)。
近年、この「ケトン食」を用いた食事療法が、癌患者の治療方法となり得ることが提案されている(例えば、特許文献2)。ケトン食療法によって、劇的な臨床効果を示した症例が認められている。しかしながら、必ずしも全ての癌患者にケトン食療法の有効性が確認されたわけではなく、癌患者におけるケトン食の効果の作用機序の詳細は知られていない。その作用機序の解明の一環として、治療マーカーや反応性予測マーカーの探索が必要とされている。
特許第5937771号公報 国際公開第2017/038101号
ケトン食は、高脂質である故、ケトン食を摂取する癌患者は少なからぬ負担を強いられる。癌患者の負担を軽減するためには、ケトン食が有効な癌患者を高確率で選択することが求められる。ケトン食療法を実施した場合においても、ケトン食療法の効果が発現するか否かを完遂前に予測できれば、患者の負担の軽減に繋がる。
そこで本発明は、ケトン食療法を実施する前に、ケトン食療法が有効な癌患者を簡便に選択できる選択方法を提供することを目的とする。また本発明は、癌患者のケトン食療法を完遂する前に、ケトン食療法の有効性の予測方法を提供することを目的とする。
本発明に係るケトン食療法が有効な癌患者の選択方法は、ケトン食を摂取前の癌患者に由来する血清について、アシルカルニチン(12:0)、アシルカルニチン(12:1)−2、アシルカルニチン(12:1)−3、アシルカルニチン(14:1)−1、アシルカルニチン(14:2)−1、アシルカルニチン(14:2)−2、アシルカルニチン(14:3)−2、アシルカルニチン(16:1)、アシルカルニチン(16:2)、アナンダミド、ヘプタデセン酸、ヒポタウリン、リノレールエタノールアミド、パルミトレイン酸、パルミトイルカルニチン、フィトスフィンゴシン、キナ酸、尿酸、アラニン、シトルリン、トリプトファン、およびリシンからなる群から選択される少なくとも1種の摂取前候補物質の分析結果を得、前記分析結果を指標とすることを特徴とする。
本発明に係る癌患者におけるケトン食療法の有効性の予測方法は、ケトン食を摂取した癌患者に由来する血清について、ジエタノールアミン、ヒスチジン、ヒドロキシプロリン、ステアロイルエタノールアミド、スチグマステロール、シスチンおよびチロシンからなる群から選択される少なくとも1種の摂取後候補物質の分析結果を得、前記分析結果を指標とすることを特徴とする。
本発明の選択方法によれば、ケトン食を摂取前の癌患者に由来する血清について、摂取前候補物質の少なくとも1種の分析結果を得る。得られた分析結果を指標とすることによって、ケトン食を摂取する前に、ケトン食療法が有効な癌患者を選択することができる。
また、本発明の予測方法によれば、ケトン食を摂取した癌患者に由来する血清について、摂取後候補物質の少なくとも1種の分析結果を得る。得られた分析結果を指標とすることによって、ケトン食療法を完遂する前に、癌患者におけるケトン食療法の有効性を予測することができる。
メタボローム解析の結果を用いて実施した部分最小自乗法(PLS:Partial least squares)解析の結果である。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明において、ケトン食とは、ケトン比(脂質:(蛋白質+炭水化物))が重量比で2:1〜1:1程度の食事をさす。ケトン食療法とは、こうしたケトン食を所定期間(例えば3ヶ月間)摂取すればよく、他の栄養素については特に制限されない。ケトン食療法中、必要な微量元素やビタミンは、サプリメントなどを使用して適宜摂取することができる。
本明細書において使用される「癌」は、例えば、正常な細胞が突然変異を起こして発生する腫瘍を含む。悪性腫瘍は、全身のあらゆる臓器や組織から生じ得る。本明細書における癌患者としては、例えば、肺癌、卵巣癌、膀胱癌、口唇腺様嚢胞癌、腎癌、尿路上皮癌、大腸癌、前立腺癌、多形神経膠芽腫、膵癌、乳癌、メラノーマ、肝癌、胃癌、および食道癌等の癌に罹患した患者が挙げられる。ケトン食を摂取可能であれば、性別および年齢は特に制限されず、任意の癌患者が本発明の対象となる。
本発明の選択方法においては、ケトン食を摂取前の癌患者から採取した血清を検体として用いる。検体中の物質のうち、予め決定された摂取前候補物質の少なくとも1種の分析結果を指標として、ケトン食療法が有効な癌患者を選択する。摂取前候補物質は、アシルカルニチン(12:0)、アシルカルニチン(12:1)−2、アシルカルニチン(12:1)−3、アシルカルニチン(14:1)−1、アシルカルニチン(14:2)−1、アシルカルニチン(14:2)−2、アシルカルニチン(14:3)−2、アシルカルニチン(16:1)、アシルカルニチン(16:2)、アナンダミド、ヘプタデセン酸、ヒポタウリン、リノレールエタノールアミド、パルミトレイン酸、パルミトイルカルニチン、フィトスフィンゴシン、キナ酸、尿酸、アラニン、シトルリン、トリプトファン、およびリシンである。
検体は、例えば、後述するメタボローム解析により分析することができる。検体中の摂取前候補物質は、例えば高速液体クロマトグラフ(HPLC)を用いたアミノ酸測定等により個別に分析することが好ましい。少なくとも1種の摂取前候補物質の分析結果を指標として、ケトン食療法が有効な癌患者を選択することができる。摂取前候補物質の数が多いほど、ケトン食療法が有効な癌患者を高い精度で選択できる。
本発明の予測方法においては、ケトン食を摂取した癌患者から採取した血清を検体として用いる。「ケトン食を摂取した癌患者」とは、ケトン食療法が完遂する前のケトン食療法を実施中の癌患者をさす。検体中の物質のうち、予め決定された摂取後候補物質の少なくとも1種の分析結果を指標として、ケトン食療法の有効性を予測する。摂取後候補物質は、ジエタノールアミン、ヒスチジン、ヒドロキシプロリン、ステアロイルエタノールアミド、スチグマステロール、シスチンおよびチロシンである。
検体中の摂取後候補物質は、上述したようにHPLCを用いたアミノ酸測定等により分析して、分析結果を得ることが好ましい。少なくとも1種の摂取後候補物質の分析結果を指標とすることで、ケトン食療法の有効性を予測することができる。摂取後候補物質の数が多いほど、癌患者におけるケトン食療法の有効性を高い精度で予測できる。
摂取前候補物質および摂取後候補物質は、被験患者群にケトン食療法を実施した結果に基づいて決定することができる。被験患者とは、上述したような癌に罹患した患者をさす。被験患者は、ケトン食を摂取可能であれば、性別および年齢は特に制限されない。
摂取前候補物質は、以下に説明する方法により決定することができる。まず、ケトン食を摂取前の被験患者群に由来する血清をメタボローム解析により分析して、血清中の多数の物質の分析結果を得る。メタボローム解析には、例えば、キャピラリー電気泳動−飛行時間型質量分析計(CE−TOF/MS)、および液体クロマトグラフ−飛行時間型質量分析計(LC−TOF/MS)を用いることができる。
各物質について検出されたピークに対し、代謝物質ライブラリーによるアノテーション付けを行って統計解析を実施して、分析結果が得られる。一般的には、メタボローム解析によって血清中の200種程度の物質を分析することができる。それぞれの被験患者に由来する血清中の各物質についての分析結果は、「ケトン食摂取前の分析結果」として記録しておく。
被験患者群には、所定のケトン食を摂取させてケトン食療法を実施する。3ヶ月後、臨床評価が可能な被験患者について治療効果を評価する。なお、「臨床評価が可能な被験患者」とは、「少なくともケトン食を3ヶ月摂取した被験患者」を指す。治療効果は、CT画像における腫瘍の大きさに基づいて以下のように判定する。
完全寛解(CR) 腫瘍が完全に消失
進行(PD) 腫瘍の大きさの和が20%以上増加かつ絶対値でも5mm以上増加、あるいは新病変が出現
維持(SD) 腫瘍の大きさに変化なし
完全寛解と判定された被験患者を寛解群(以下、CR群とも称する)とし、進行と判定された被験患者と維持と判定された被験患者とを合わせて進行維持群(以下、PD/SD群とも称する)とする。記録されている「ケトン食摂取前の分析結果」を、CR群の結果とPD/SD群の結果とに分ける。
CR群の結果とPD/SD群の結果とを物質毎に比較して、ウェルチのt−検定により両者の間の有意差を判定する。有意差の認められた物質を、摂取前候補物質として抽出する。
摂取後候補物質は、以下に説明する方法により決定することができる。所定のケトン食を摂取して3ヶ月後の被験患者群のうち、臨床評価が可能な被験患者について、上述と同様に治療効果を評価する。治療効果の評価結果に基づいて、上述したようにCR群とPD/SD群とを被験患者から選択する。
CR群およびPD/SD群に由来する血清をメタボローム解析して、血清中の多数の物質の分析結果を得る。血清中の各物質についての分析結果は、「ケトン食摂取後の分析結果」となる。「ケトン食摂取後の分析結果」を、CR群とPD/SD群とで物質毎に比較して、上述と同様に両者の間の有意差を判定する。
多数の物質のなかから、CR群とPD/SD群との間に有意差の認められた物質を、摂取後候補物質として抽出する。
<作用および効果>
本実施形態の選択方法では、血清中の所定の物質を摂取前候補物質として用いている。ケトン食を摂取前の癌患者に由来する血清について、摂取前候補物質の少なくとも1種の分析結果を指標とすることによって、ケトン食を摂取する前に、ケトン食療法が有効な癌患者を選択することができる。
本実施形態の予測方法では、摂取前候補物質とは異なる所定の物質を、摂取後候補物質として用いている。ケトン食を摂取した癌患者に由来する血清について、摂取後候補物質の少なくとも1種の分析結果を指標とすることによって、癌患者におけるケトン食療法の有効性を予測することができる。
<実施例>
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
被験患者群の人数は、5名(女性2名、男性3名)とした。患者背景は、女性については、ともに肺癌、1例は56才、159cm、49.8kg、もう1例は53才、151cm、44.3kgであり、男性については、肺癌1例、膀胱癌1例、口唇腺様嚢胞癌1例、60.6±13.0才、174.1±0.23cm、61.5±5.8kg、BMI 20.3±1.9である。
ケトン食を摂取する前の被験患者群から採取した血清5検体を、上述したようにCE−TOF/MSおよびLC−TOF/MSを用いたメタボローム解析により分析して、血清中の多数の物質について統計解析を行った。用いた分析計は、CE−TOF/MSについてはAgilient CE-TOFMS system(Agilient Technologies社製、Capillary:Fused silica capillary i.d. 50μm×80cm およびLC−TOF/MSについてはLC system: Agilient 1200 series RPLC system SL(Agilient Technologies社製)、Column: ODS Column 2×50mm, 2μm, MS system: Agilient LC/MSD TOF(Agilient Technologies社製)である。
CE−TOF/MSでの分析では、合計173のピーク(うち、カチオンモードで108、アニオンモードで65)が検出された。LC−TOF/MSの分析では、合計169のピーク(うち、ポジティブモードで80、ネガティブモードで89)が検出された。各物質についての分析結果は、それぞれの被験患者について、「ケトン食摂取前の分析結果」として記録しておいた。
ケトン食摂取前に分析された物質の中には、アシルカルニチン(12:0)、アシルカルニチン(12:1)−2、アシルカルニチン(12:1)−3、アシルカルニチン(14:1)−1、アシルカルニチン(14:2)−1、アシルカルニチン(14:2)−2、アシルカルニチン(14:3)−2、アシルカルニチン(16:1)、アシルカルニチン(16:2)、アナンダミド、ヘプタデセン酸、ヒポタウリン、リノレールエタノールアミド、パルミトレイン酸、パルミトイルカルニチン、フィトスフィンゴシン、キナ酸、および尿酸等が含まれていた。
被験患者群に対しては、以下のようなケトン食療法を行う。本臨床研究は、大阪大学ゲノム審査委員会の承認を得て実施した。
(1)最初の1週間は、カロリーは、実質体重をもとに30kcal/kgとし、脂質制限なし、蛋白質制限なし、炭水化物10g以下を目標とした。具体的には、例えば、実質体重を50kgとすると、1日カロリー1500kcal、脂質140g、蛋白質60g、炭水化物10gとした。
ケトン食におけるケトン比(脂質:(蛋白質+炭水化物))は2:1を目標とした。その他の栄養素は制限なく摂取可能とし、必要な微量元素やビタミンは、サプリメントなどを用いて適宜摂取させた。
(2)2週目〜3ヶ月の間は、血中ケトン体の値を参考に食事内容を設定した。血中ケトン体は、アセト酢酸、β−ヒドロキシ酪酸の濃度を測定した。炭水化物の1日摂取量は20g以下とし、1日カロリー1400〜1600kcal、脂質120〜140g、蛋白質70g、炭水化物20gとし、ケトン比は2:1〜1:1を目標とした。カロリー補給に際しては、「MCTオイル」(日清オイリオグループ株式会社製)または「ケトンフォーミュラ」(株式会社明治製)を使用した。
ケトン食療法の実施に際しては、被験患者群に対し、一時的な低血糖、嘔気、倦怠感などが発現する可能性を説明し、実際の栄養学的な指導は、栄養士の指導の下で行った。
ケトン食を摂取して3ヶ月後の被験患者群に由来する血清5検体を、上述と同様にメタボローム解析により分析して、血清中の多数の物質について統計解析を行った。各物質についての分析結果は、それぞれの被験患者について、「ケトン食摂取後の分析結果」として記録しておいた。
ケトン食摂取後に分析された物質の中には、ジエタノールアミン、ヒスチジン、ヒドロキシプロリン、ステアロイルエタノールアミド、およびスチグマステロール等が含まれていた。
さらに、ケトン食を摂取して3ヶ月後の被験患者群について、ケトン食療法の治療効果を評価した。治療効果は、上述した基準に基づいて、完全寛解(CR)、進行(PD)、および維持(SD)に分類した。
寛解群(CR群)および進行維持群(PD/SD群)は、以下のとおりであった。
CR群: 2例(女性2名、ともに肺癌、1例は56才、159cm、49.8kg、もう1例は53才、151cm、44.3kg)
PD/SD群: 3例(男性3名、肺癌1例、膀胱癌1例、口唇腺様嚢胞癌1例、50.6±13.0才、174.1±0.23cm、61.5±5.8kg、BMI 20.3±1.9)
記録されている「ケトン食摂取前の分析結果」をCR群(2検体)とPD/SD群(3検体)とに分けて、物質毎にピーク面積の平均値および標準偏差を算出した。さらに、各物質についてピーク面積比(CR/(PD/SD))を求めるとともに、p値により有意差を判定した。有意差判定は、ウェルチのt−検定で実施した。CR群とPD/SD群との間に有意差の認められた物質を、算出結果とともに下記表1にまとめる。
「ケトン食摂取後の分析結果」も同様に、CR群(2検体)とPD/SD群(3検体)とに分けて、物質毎にピーク面積の平均値および標準偏差を算出した。さらに、各物質についてピーク面積比(CR/(PD/SD))を求めるとともに、p値により有意差を判定した。CR群とPD/SD群との間に有意差の認められた物質を、算出結果とともに下記表2にまとめる。
Figure 0006564993
Figure 0006564993
上記表1および表2には、CR群とPD/SD群とで、血清中の物質の分析結果に違いがあることが示されている。上記表1によれば、CR群とPD/SD群とで、ケトン食摂取前に有意差が認められた物質は、アシルカルニチン(12:0)、アシルカルニチン(12:1)−2、アシルカルニチン(12:1)−3、アシルカルニチン(14:1)−1、アシルカルニチン(14:2)−1、アシルカルニチン(14:2)−2、アシルカルニチン(14:3)−2、アシルカルニチン(16:1)、アシルカルニチン(16:2)、アナンダミド、ヘプタデセン酸、ヒポタウリン、リノレールエタノールアミド、パルミトレイン酸、パルミトイルカルニチン、フィトスフィンゴシン、キナ酸、および尿酸である。
ケトン食摂取前の血清中のアシルカルニチン(12:0)、アシルカルニチン(12:1)−2、アシルカルニチン(12:1)−3、アシルカルニチン(14:1)−1、アシルカルニチン(14:2)−1、アシルカルニチン(14:2)−2、アシルカルニチン(14:3)−2、アシルカルニチン(16:1)、アシルカルニチン(16:2)、アナンダミド、ヘプタデセン酸、ヒポタウリン、リノレールエタノールアミド、パルミトレイン酸、パルミトイルカルニチン、フィトスフィンゴシン、キナ酸、および尿酸は、ケトン食療法が有効な患者であるか否かの指標となる。すなわち、これら18種の物質は、摂取前候補物質である。
したがって、ケトン食摂取前の癌患者に由来する血清を分析し、アシルカルニチン(12:0)、アシルカルニチン(12:1)−2、アシルカルニチン(12:1)−3、アシルカルニチン(14:1)−1、アシルカルニチン(14:2)−1、アシルカルニチン(14:2)−2、アシルカルニチン(14:3)−2、アシルカルニチン(16:1)、アシルカルニチン(16:2)、アナンダミド、ヘプタデセン酸、ヒポタウリン、リノレールエタノールアミド、パルミトレイン酸、パルミトイルカルニチン、フィトスフィンゴシン、キナ酸、および尿酸の少なくとも1種の分析結果を指標として、ケトン食療法が有効な癌患者を選択することができる。
また、上記表2によれば、CR群とPD/SD群とで、3ヶ月間のケトン食摂取後に有意差が認められた物質は、ジエタノールアミン、ヒスチジン、ヒドロキシプロリン、ステアロイルエタノールアミド、およびスチグマステロールである。
ケトン食摂取後の血清中のジエタノールアミン、ヒスチジン、ヒドロキシプロリン、ステアロイルエタノールアミド、およびスチグマステロールは、ケトン食療法が有効に作用したか否かの指標となる。すなわち、これら5種の物質は、摂取後候補物質である。
したがって、ケトン食を摂取した癌患者に由来する血清を分析し、ジエタノールアミン、ヒスチジン、ヒドロキシプロリン、ステアロイルエタノールアミド、およびスチグマステロールの少なくとも1種の分析結果を指標として、癌患者におけるケトン食療法の有効性を予測することができる。
なお、CR群で2例、PD/SD群で1例、ケトン食療法を12か月間実施した被験患者があり、その患者から得られた血清も上記と同様にメタボローム解析を実施し、上記の開始前と3ヶ月のデータと合わせて、主成分分析、および群情報を与えたPLS解析を行った。図1に、その結果を示す。
図1中、黒丸印(CR0-1,CR0-2)がCR群の開始前の検体、黒三角印(CR3-1,CR3-2)がCR群の3か月後の検体、黒菱形印(CR12-1,CR12-2)がCR群の12か月後の検体、白丸印(PD/SD0-1,PD/SD0-2,PD/SD0-3)がPD/SD群の開始前の検体、白三角印(PD/SD3-1,PD/SD3-2)がPD/SD群の3か月後の検体、白菱形印(PD/SD12-1)がPD/SD群の12か月後の検体を示している。
CR群とPD/SD群の検体の結果が、PLS1軸方向に乖離していることから、PLS1軸と検体の群との間に相関があることが見出された。PLS1軸に対応する因子負荷量を調べることで、相関の高い物質を抽出することができる。PLS1軸に相関の高い物質は、キナ酸、カフェイン、パラキサンチン、トリゴネリン、テオブロミン、N−アセチルスフィンゴシン、アナンダミドであった。したがって、キナ酸、カフェイン、パラキサンチン、トリゴネリン、テオブロミン、N−アセチルスフィンゴシン、アナンダミドについても、ケトン食療法を評価する何らかのバイオマーカーになる可能性が示唆された。
<他の分析法による検証例>
ケトン食摂取前後の癌患者から採取された血清を、HPLCを用いたアミノ酸測定により分析し、得られたピーク面積を用いて統計解析を実施した。
癌患者の人数は、13名(女性9名、男性4名)とした。患者背景は、肺腺癌1例、卵巣癌1例、非小細胞肺癌1例、乳癌2例、左口唇腺様嚢胞癌、盲腸癌腹膜幡腫、乳癌直腸癌、非小細胞肺癌、膀胱癌、直腸S状結腸癌、左副咽頭間隙悪性腫瘍、転移性肺腫瘍が各1例である。
ケトン食を摂取する前の癌患者から採取した血清13検体を、HPLCを用いたアミノ酸測定により分析して、血清中の多数の物質について統計解析を行った。用いた分析計は、L−8800形高速アミノ酸分析計(株式会社日立製作所製)である。各物質についての分析結果を、それぞれの癌患者について「ケトン食摂取前の分析結果」として記録した。
大阪大学ゲノム審査委員会の承認を得て実施した臨床研究において、同意を取得した症例のうち、ケトン食療法を3か月完遂し、臨床評価が可能であった症例を対象とした。ケトン食療法の内容は、上述したとおりである。
ケトン食を摂取して3ヶ月後の癌患者から採取した血清13検体を、上述と同様にHPLCを用いたアミノ酸測定により分析して、血清中の多数の物質について統計解析を行った。各物質についての分析結果は、それぞれの癌患者について「ケトン食摂取後の分析結果」として記録した。
ケトン食摂取後、寛解群(CR群)および進行維持群(PD/SD群)は、以下のとおりであった。
CR群: 3例(女性3名、肺腺癌1例、卵巣癌1例、非小細胞肺癌1例、55.0±1.7才、155±4.0cm、46.5±2.9kg)
PD/SD群: 10例(女性6名、男性4名、乳癌2例、左口唇腺様嚢胞癌、盲腸癌腹膜幡腫、乳癌直腸癌、非小細胞肺癌、膀胱癌、直腸S状結腸癌、左副咽頭間隙悪性腫瘍、転移性肺腫瘍が各1例、58.5±15.5才、162.1±7.7cm、54.4±9.5kg)
記録されている「ケトン食摂取前の分析結果」をCR群(3検体)とPD/SD群(10検体)とに分けて、物質毎にピーク面積の平均値および標準偏差を算出した。さらに、各物質についてピーク面積比(CR/(PD/SD))を求めるとともに、p値により有意差を判定した。有意差判定は、ウェルチのt−検定で実施した。CR群とPD/SD群との間に有意差の認められた物質を、算出結果とともに下記表3にまとめる。
「ケトン食摂取後の分析結果」も同様に、CR群(3検体)とPD/SD群(10検体)とに分けて、物質毎にピーク面積の平均値および標準偏差を算出した。さらに、各物質についてピーク面積比(CR/(PD/SD))を求めるとともに、p値により有意差を判定した。CR群とPD/SD群との間に有意差の認められた物質を、算出結果とともに下記表4にまとめる。
Figure 0006564993
Figure 0006564993
上記表3によれば、CR群とPD/SD群とで、ケトン食摂取前にピーク面積値に有意差が認められた物質は、アラニン、シトルリン、トリプトファン、およびリシンである。ケトン食摂取前の血清中のアラニン、シトルリン、トリプトファン、およびリシンは、ケトン食療法が有効な患者であるか否かの指標となる。これら4種の物質は、前述の18種の物質と同様、摂取前候補物質である。
ケトン食摂取前の癌患者に由来する血清を分析して、アラニン、シトルリン、トリプトファン、およびリシンの少なくとも1種の分析結果を指標とした場合も、ケトン食療法が有効な癌患者を選択することができる。
また、上記表4によれば、CR群とPD/SD群とで、3ヶ月間のケトン食摂取後にピーク面積値に有意差が認められた物質は、シスチン、チロシン、およびヒスチジンである。ケトン食摂取後の血清中のシスチン、チロシン、およびヒスチジンは、ケトン食療法が有効に作用したか否かの指標となる。ヒスチジンについては既に述べたが、残りの2種の物質も同様に摂取後候補物質である。
ケトン食を摂取した癌患者に由来する血清を分析して、シスチンおよびチロシンの少なくとも1種の分析結果を指標とした場合も、癌患者におけるケトン食療法の有効性を予測することができる。

Claims (2)

  1. ケトン食療法が有効な癌患者の選択方法であって、
    ケトン食を摂取前の癌患者に由来する血清について、アシルカルニチン(12:0)、アシルカルニチン(12:1)−2、アシルカルニチン(12:1)−3、アシルカルニチン(14:1)−1、アシルカルニチン(14:2)−1、アシルカルニチン(14:2)−2、アシルカルニチン(14:3)−2、アシルカルニチン(16:1)、アシルカルニチン(16:2)、アナンダミド、ヘプタデセン酸、ヒポタウリン、リノレールエタノールアミド、パルミトレイン酸、パルミトイルカルニチン、フィトスフィンゴシン、キナ酸、尿酸、アラニン、シトルリン、トリプトファン、およびリシンからなる群から選択される少なくとも1種の摂取前候補物質の分析結果を得、前記分析結果を指標とすることを特徴とするケトン食療法が有効な癌患者の選択方法。
  2. 癌患者におけるケトン食療法の有効性の予測方法であって、
    ケトン食を摂取した癌患者に由来する血清について、ジエタノールアミン、ヒスチジン、ヒドロキシプロリン、ステアロイルエタノールアミド、スチグマステロール、シスチンおよびチロシンからなる群から選択される少なくとも1種の摂取後候補物質の分析結果を得、前記分析結果を指標とすることを特徴とする癌患者におけるケトン食療法の有効性の予測方法。
JP2019510384A 2017-09-22 2018-09-21 癌ケトン食治療におけるバイオマーカーの開発 Expired - Fee Related JP6564993B1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017182683 2017-09-22
JP2017182683 2017-09-22
PCT/JP2018/035043 WO2019059349A1 (ja) 2017-09-22 2018-09-21 癌ケトン食治療におけるバイオマーカーの開発

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6564993B1 true JP6564993B1 (ja) 2019-08-28
JPWO2019059349A1 JPWO2019059349A1 (ja) 2019-11-14

Family

ID=65811322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019510384A Expired - Fee Related JP6564993B1 (ja) 2017-09-22 2018-09-21 癌ケトン食治療におけるバイオマーカーの開発

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200217838A1 (ja)
JP (1) JP6564993B1 (ja)
CN (1) CN111148997A (ja)
TW (1) TW201920960A (ja)
WO (1) WO2019059349A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW202117327A (zh) * 2019-07-08 2021-05-01 日商明治股份有限公司 癌症患者之預後預測方法、抗癌療法有效性之預測方法、及對癌症患者適當療法之選擇方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160078782A1 (en) * 2014-09-17 2016-03-17 The Trustees Of Boston College Glucose Ketone Index for MetabolicTherapy
WO2017038101A1 (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 国立大学法人大阪大学 癌における食事療法の開発

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160078782A1 (en) * 2014-09-17 2016-03-17 The Trustees Of Boston College Glucose Ketone Index for MetabolicTherapy
WO2017038101A1 (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 国立大学法人大阪大学 癌における食事療法の開発

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANDERSON, C.M. ET AL.: "A Phase 1 Trial of Ketogenic Diet With Concurrent Chemoradiation (CRT) in Head and Neck Squamous Cel", INTERNATIONAL JOURNAL OF RADIATION ONCOLOGY *BIOLOGY* PHYSICS, vol. 94, no. 4, JPN6019020791, 15 March 2016 (2016-03-15), pages 898 - 168, ISSN: 0004048543 *
O'MAHONY, C. ET AL.: "Altered Immunometabolism As a Result of Colonic Inflammation and Westernized Diet in Experimental Mo", GASTROENTEROLOGY, vol. Vol. 148, No. 4, Supplement 1, JPN6018050639, April 2015 (2015-04-01), pages 335, ISSN: 0004048541 *
古川健司ほか: "ステージIV進行再発大腸がん、乳がんに対する修正MCTケトン食による安全性と有効性の評価(pilot study)", 日本静脈経腸栄養学会雑誌, vol. 32, no. 3, JPN6018050640, 25 August 2017 (2017-08-25), pages 1154 - 1161, ISSN: 0004048542 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019059349A1 (ja) 2019-03-28
JPWO2019059349A1 (ja) 2019-11-14
US20200217838A1 (en) 2020-07-09
TW201920960A (zh) 2019-06-01
CN111148997A (zh) 2020-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Saiki et al. Decreased long-chain acylcarnitines from insufficient β-oxidation as potential early diagnostic markers for Parkinson’s disease
Wang et al. Plasma amino acid profile in patients with aortic dissection
Cambiaghi et al. Characterization of a metabolomic profile associated with responsiveness to therapy in the acute phase of septic shock
Kim et al. The performance of a novel amino acid multivariate index for detecting lung cancer: A case control study in Korea
Ma et al. Plasma free amino acid profiling of esophageal cancer using high-performance liquid chromatography spectroscopy
US10168333B2 (en) Means and methods for diagnosing pancreatic cancer in a subject based on a metabolite panel
Yusof et al. Metabolomics profiling on different stages of colorectal cancer: a systematic review
Ding et al. Metabolome-wide association study of the relationship between habitual physical activity and plasma metabolite levels
WO2019241716A1 (en) Metabolomic signatures for predicting, diagnosing, and prognosing various diseases including cancer
Zezulová et al. Citrulline as a biomarker of gastrointestinal toxicity in patients with rectal carcinoma treated with chemoradiation
Shen et al. Circulating metabolite profiles to predict overall survival in advanced non-small cell lung cancer patients receiving first-line chemotherapy
Bai et al. Metabolic linkages between zinc exposure and lung cancer risk: A nested case-control study
JP6564993B1 (ja) 癌ケトン食治療におけるバイオマーカーの開発
Amiri-Dashatan et al. Metabolomic study of serum in patients with invasive ductal breast carcinoma with LC-MS/MS approach
Liu et al. Investigation of plasma metabolic and lipidomic characteristics of a Chinese cohort and a pilot study of renal cell carcinoma biomarker
ES2688121T3 (es) Medios y procedimientos de diagnóstico de la reaparición de cáncer de próstata después de prostatectomía
JP6592628B1 (ja) 脂肪性肝疾患の検出又はリスクの予測方法、脂肪性肝疾患を検出するための診断薬キット及びバイオマーカー、対象の肝線維化の進行度の判定方法、並びに対象の肝線維化の進行度を判定するためのバイオマーカー
Xiao et al. Higher S-adenosylhomocysteine and lower ratio of S-adenosylmethionine to S-adenosylhomocysteine were more closely associated with increased risk of subclinical atherosclerosis than homocysteine
JP2020064055A (ja) 脂肪性肝疾患の検出又はリスクの予測方法、脂肪性肝疾患を検出するための診断薬キット及びバイオマーカー、対象の肝線維化の進行度の判定方法、並びに対象の肝線維化の進行度を判定するためのバイオマーカー
Barba et al. Sex differences in the 1H NMR metabolic profile of serum in cardiovascular risk patients
Alsaleh et al. Mapping of population disparities in the cholangiocarcinoma urinary metabolome
Ciocan et al. Metabolic Signatures: Pioneering the Frontier of Rectal Cancer Diagnosis and Response to Neoadjuvant Treatment with Biomarkers—A Systematic Review
Bansal et al. Relevance of emerging metabolomics-based biomarkers of prostate cancer: a systematic review
Callejon-Leblic et al. Advances in lung cancer biomarkers: The role of (metal-) metabolites and selenoproteins
Recber et al. Optimization and normalization strategies for long term untargeted HILIC-LC-qTOF-MS based metabolomics analysis: Early diagnosis of breast cancer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190306

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20190306

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20190219

TRDD Decision of grant or rejection written
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20190530

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190604

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190627

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6564993

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees