JP6586604B2 - 骨折リスク評価方法 - Google Patents

Description

本明細書は、生体由来試料を用いた骨折リスク評価に関する。

近年、女性アスリートの健康管理上の課題として、骨粗しょう症が挙げられている。骨粗しょう症は、一般に、閉経後の女性ホルモン低下によって発症するが、若年女性であっても無月経等による骨量の低下が骨粗しょう症の発症リスクを高めている。骨粗しょう症は、骨折による身体運動の制限によるＱＯＬ低下のほか新たな疾患の憎悪や発症のほか、介助又は介護の必要性が生じる場合がある。また、最も骨量が形成される１０代において、女性アスリートの疲労骨折の発症率が増加傾向にあり、部活動等の現場においても課題となってきている。

エクオールは、大豆イソフラボンの一種であるダイゼインから腸内細菌によって産生される化合物であり、ダイゼインよりも高いエストロゲン活性を有していると考えられている。また、エクオールが、閉経後骨粗しょう症モデルにおいて骨吸収マーカーの増大を抑制することが知られている（非特許文献１）。

石見佳子ら、化学と生物 51 (2) : 74-77，2013

しかしながら、エクオールの投与が閉経後骨粗しょう症患者における骨吸収マーカー増大の抑制傾向を呈するからといって、尿中など生体由来の検体中のエクオールなどのイソフラボン類と骨折との関係は必ずしも明らかではなかった。したがって、尿中エクオール濃度等に基づいて骨折を予測しうるものであるか否かは当業者といえども予測することはできなかった。

本明細書は、簡易に、被験者、特に女性の骨折リスクを評価する技術を提供する。

本発明者らは、若年女性の尿中のエクオール濃度の測定を行うとともに、骨折経験について調査した。その結果、尿中エクオール濃度が所定値以上の被験者とそれ以外の被験者とでは、尿中エクオール濃度が所定値以上の被験者において、顕著に骨折が回避されているという知見を得た。本明細書は、こうした知見に基づき、以下の手段を提供する。

（１）骨折リスクの評価方法であって、
被験者から採取された検体中のエクオール濃度を測定する工程、
を備え、
前記被験者の前記エクオール濃度に基づいて前記被験者の骨折リスクを評価する、方法。
（２）前記検体は、尿である、（１）に記載の方法。
（３）尿中エクオール濃度１μＭを基準値として、前記エクオール濃度が前記基準値未満又は以下のとき、前記被験者の骨折リスクを肯定する、（２）に記載の方法。
（４）前記被験者は、閉経前の女性である、（１）〜（３）のいずれかに記載の方法。
（５）前記被験者は、１０代及び２０代の女性である、（１）〜（４）のいずれかに記載の方法。
（６）前記骨折リスクは、疲労骨折のリスクである、（１）〜（５）のいずれかに記載の方法。
（７）骨折リスクの評価方法であって、
１０代、２０代及び３０代の女性の尿中エクオール濃度を測定する工程、
を備え、
尿中エクオール濃度１μＭを基準値として、前記尿中エクオール濃度が前記基準値未満又は以下のとき、前記被験者の骨折リスクを肯定する、方法。
（８）前記骨折リスクは、疲労骨折のリスクである、（７）に記載の方法。
（９）骨折リスクの評価方法であって、
被験者のエクオール産生能に基づいて骨折リスクを評価する、方法。
（１０）栄養処方及び／又はトレーニング処方の提供を支援する方法であって、
被験者のエクオール産生能に基づいて、被験者に適用する栄養処方及び／又はトレーニング処方を提供する、方法。

本明細書の開示は、生体由来試料を用いた骨折リスク評価に関する。より具体的には、被験者から採取された液体の検体中のエクオールを測定し、そのエクオールの濃度に基づいて被験者の骨折リスクを評価する技術に関する。

本明細書に開示の骨折リスクの評価技術（以下、本評価技術ともいう。）によれば、尿などの被験者由来の生体試料を検体とし、検体中のエクオールを測定し、そのエクオール濃度やエクオール産生能に基づいて骨折リスクを評価する。このため、骨折リスクを客観的に、容易にかつ確実に評価できる。また、本評価技術によれば、検査時点での骨折リスクの評価も可能であるほか、経時的な測定により、骨折リスクの変動、すなわち、骨折リスクの増大や減少などの傾向も容易に把握することができる。したがって、本明細書に開示の骨折リスクの評価技術によれば、骨折リスクを管理して、骨折を予防し回避することができる。また、本評価技術によれば、食事や栄養上のプラン（処方）、リハビリテーションや運動トレーニングのプラン（処方）も被験者の骨折リスクに応じて設定することができるため、食事やリハビリテーションや運動トレーニングの効果を向上させることができる。

なお、本明細書において、「骨折」とは、外力により骨が変形及び／又は破壊を生じる外傷の一種であり、骨構造の連続性が少なくとも部分的に消失した状態をいう。骨折には外傷骨折、疲労骨折、病的骨折等があるが、特に限定されない。また、骨折の態様も特に限定されない。骨が完全に連続性を失う完全骨折のほか、完全には連続性を失わない不完全骨折（ターゲット亀裂骨折や骨膜下骨折など）も含まれうる。

本明細書において、「骨折リスク」とは、骨折が発生する可能性をいう。また、「骨折リスク」とは、少なくとも現在（検査時点）の骨折リスクを含む。また、骨折リスクは、現在〜１０年以内を対象とすることもできるし、現在〜数年以内を対象としてもよく、さらには、現在から３年以内を対象としてもよく、また現在から２年以内を対象としてもよく、さらには、は現在〜１年以内を対象としてもよく、さらには、現在〜半年以内を対象としてもよいし、さらには、現在〜３ヶ月以内を対象としてもよく、さらには、現在〜２ヶ月以内を対象としてもよい。また、「骨折リスク」については、骨折の発生可能性の程度に応じて、重度、中程度、軽度等とすることもできる。

本明細書において、「被験者」とは、性別を問わずに広く人を対象とすることができる。女性に限らず、男性においてもエクオールが骨折に対して同様の作用を奏する。「被験者」は、好ましくは、女性である。また、好ましくは、閉経前の女性である。将来の骨折予防や、運動トレーニングの効果増大の観点からは、骨量が増大する時期にある１０代から２０代前半の女性に有意義である。また、将来の骨折予防や更年期症状の軽減のためには、３０代から４０代の女性に有意義である。さらにまた、骨折予防、介助や介護予防、及びＱＯＬ改善等の観点からは、閉経後の女性に有意義である。また、骨折予防、リハビリテーションの観点からは、骨折経験者又は骨折直後の患者に有意義である。さらに、骨折予防、介助・介護予防及びＱＯＬ改善等の観点からは、４０代以上、又は５０代以上、好ましくは６０代以上、より好ましくは７０代以上、さらに好ましくは８０代以上の高齢者に有意義である。

本明細書において、「検体」とは、被験者から採取された生体試料をいう。生体試料としては、血液、尿、汗、涙液、睡液、乳等が挙げられる。なかでも、生体試料は、非侵襲的に採取されるものが好ましく、当該観点に基づくと、血液以外であることが好ましい。例えば、尿、涙液、睡液等が採取及び測定に好適である。エクオールは代謝が早く、速やかに尿経路で排出される。このため、尿中にエクオールの体内濃度が反映されやすいという観点からも尿を検体とすることが好ましい。

以下、本評価技術の各種の実施形態について詳細に説明する。

（骨折リスクの評価方法）
本明細書に開示される骨折リスクの評価方法（以下、単に、本評価方法ともいう。）は、被験者から採取された検体中のエクオールを測定する工程、を備えることができる。エクオールは、以下の式で表されるイソフラボン誘導体である。

エクオールは、ダイゼインやホルモノネチンから腸内細菌によって産生される、高いエストロゲン活性を有するイソフラボン誘導体である。エクオールを測定対象とすることにより、他のイソフラボンを測定対象とするのに比較して骨折リスクをより高い確度で評価することができる。

エクオールを測定する方法は公知であり各種の方法を採用できる。エクオールの測定方法は、例えば、クロマトグラフィーによる化学的方法のほか、エクオール特異的抗体に基づく免疫学的方法等が挙げられる。いずれの方法であってもよいが、エクオールを定量することができる態様でエクオールを測定することが好ましい。

エクオールの定量に適した方法としては、例えば、特開２０１１−１０６８８６号公報、特開２０１２−０９８０３４号公報に開示の方法のほか、特開２０１０−１６９５０７号公報等に記載の方法を適宜採用することができる。なかでも、特開２０１１−１０６８８６号公報、特開２０１２−０９８０３４号公報に開示の方法を、エクオール濃度やエクオール産生能のモニタリングに好ましく用いることができる。

なお、エクオールを定量するにあたって、定量精度を確保する観点からは、検量線などを適宜用いることが好ましい。

なお、被験者から採取した検体は、特に限定しないが、検体の種類に応じてまた必要に応じて適宜徐タンパク質等の前処理を実施されてもよい。

測定した被験者の検体中のエクオールの濃度に基づいて被験者の骨折リスクを評価することができる。骨折リスクを評価するには、骨折リスクに応じた基準値を予め設定しておくことができる。骨折リスクに関する基準値は、必要に応じて適宜設定することができる。例えば、ある種の母集団から得られた検体から得られるエクオール濃度と、当該母集団における骨折経験から、骨折リスクを肯定又は否定できる、検体中のエクオール濃度を単一の基準値として設定することができる。また、例えば、骨折リスクを肯定できる基準値としては、骨折の可能性が非常に高い高リスク群を肯定又は否定できる基準値、当該可能性が中程度の中リスク群を肯定又は否定できる基準値及び当該リスクが軽度の低リスク群を肯定又は否定できる基準値をそれぞれ設定することもできる。

また、検体中のエクオールの濃度に基づいて、被験者が腸内細菌等によりダイゼイン等からエクオールを産生する能力（エクオール産生能）を評価することもできる。エクオール産生能は、エクオール産生能に応じた基準値を予め設定しておくことができる。例えば、エクオール産生能の高さに応じて、数段階程度、例えば、５段階程度に適宜設定することができる。

例えば、検体が尿である場合、本発明者らの知見によれば、尿中のエクオール濃度が１μＭを基準値として、当該濃度以下又は当該濃度未満のとき、骨折リスクを肯定でき、当該濃度以上マーカー当該濃度超のとき、骨折リスクを否定できる。また、尿中エクオール濃度が１μＭを基準値として、当該濃度以上又は当該濃度超のとき、エクオール産生能を肯定できる。なお、本明細書において、基準値に基づいて骨折リスク及びエクオール産生能を評価するとき、当該基準値を含むか又は含まないか、すなわち、当該基準値以上又は超とするか、当該基準値以下又は未満とするか、は必要に応じて適宜設定される。

以上説明したように、被験者の骨折リスクを被験者から採取した尿などの検体中のエクオール濃度に基づいて、評価することができる。同時に、同じエクオール濃度に基づいてエクオール産生能も評価することができる。

本評価方法によれば、骨折リスク及び／又はエクオール産生能のレベルを検体から容易に評価でき、現在及び将来の骨折リスクを予測し、骨折を予防又は回避するための栄養指導、生活指導を提供することができる。また、骨折リスク及び／又はエクオール産生能に基づいて、骨折リスクに応じた、栄養上の処方（栄養処方）や、リハビリテーション処方やトレーニング処方（以下、両者をまとめてトレーニング処方ともいう。）を立案することができる。例えば、骨折リスクが高い場合には、栄養処方として、大豆、大豆加工食品などの摂取増進、野菜類の摂取増進、和食摂取増進、エクオール製剤の摂取、エクオール産生菌の摂取等の栄養処方（エクオール産生能増大処方）等を被験者に提案することができる。また、骨折リスクが高い場合には、骨に大きなあるいは反復した外力を負荷することを抑制又は回避したトレーニング処方（骨折リスク回避処方）を立案し被験者に提供することができる。

一方、骨折リスクが低い場合には、現状の食生活等を維持しつつ適切に大豆関連製品を摂取する栄養処方を被験者に提供したり、骨に対してより大きな外力を負荷するトレーニング処方を提供したりすることができる。

また、特に閉経前の女性、なかでも骨量が増大する時期（骨量増大期）にある女性、具体的には１０代から２０代、さらには３０代の女性（特に、運動選手）を被験者として、骨折リスクを評価し、エクオール産生能を評価することで、将来の骨折を予防回避し、更年期症状や閉経後の骨粗しょう症を予防するための栄養処方、トレーニング処方を提案することができるようになる。こうした被験者においては、検体中のエクオール濃度を測定し、好ましくは、期間をおいて複数回、好ましくは定期的に測定することで（モニタリングすることで）、エクオール濃度の推移等から、栄養処方やトレーニング処方の内容などを適宜設定することができる。特に、エクオール産生能に基づいて、エクオール産生能増大処方を提供することが好ましい。

また、女性被験者であって運動トレーニング実施者（典型的には、運動選手等）の、骨折リスク及び／又はエクオール産生能を評価することで、トレーニングにおける疲労骨折のリスクを評価することができる。運動トレーニングを行っている１０代〜３０代の女性被験者において、疲労骨折の予防及び回避は重要である。こうした被験者において、エクオール濃度をモニタリングすることで、エクオール濃度の推移等から、エクオール産生能増大処方及び骨折リスク回避処方等、栄養処方やトレーニング処方の内容や強度などを適宜設定することができる。特に、疲労骨折の場合、エクオール産生能に基づいて、エクオール産生能増大処方である栄養処方と、骨折リスク回避処方であるトレーニング処方を提供することが好ましい。

また、男性被験者において、特に、運動トレーニング実施者や高齢者において、疲労骨折やそれ以外の骨折の予防及び回避は重要である。したがって、男性被験者において、検体中のエクオール濃度に基づいて骨折リスク及び／又はエクオール産生能を評価することで、被験者に応じたエクオール生産能増大処方や骨折リスク回避処方を提供することができるようになる。

以上、説明したことから、本評価方法は、検体中のエクオール濃度は、被験者のエクオール産生能を反映していることから、被験者のエクオール産生能に基づいて骨折リスクを評価する方法として実施することもできる。

（栄養処方及び／又はトレーニング処方の決定支援方法）
本明細書によれば、栄養処方及び／又はトレーニング処方の決定支援方法も提供される。本支援方法は、被験者の骨折リスク及び／又はエクオール産生能に基づき、被験者に応じた栄養処方及び／又はトレーニング処方を決定することができる。こうした栄養処方やトレーニング処方としては、既に説明したエクオール産生能増大栄養処方や骨折予防トレーニング処方が挙げられる。

栄養処方やトレーニング処方は、骨折リスク、エクオール産生能以外の、被験者からの関連情報に基づいて決定することもできる。例えば、性別、年齢、大豆又は大豆加工製品の摂取量及び頻度、和食摂取の頻度、骨折経験の有無、運動の内容及び頻度等が挙げられる。これらの関連情報の１又は２以上を用いて、より被験者の状態に応じた栄養処方及び／又はトレーニング処方を決定できる。

栄養処方は、既に説明した態様のほか、大豆加工製品やサプリメントに関する商品情報、大豆を利用した料理や献立に関するレシピ情報、大豆を利用した料理を提供するレストラン等に関する店舗情報を含むことができる。また、トレーニング処方は、既に説明した態様のほか、トレーニング処方を実施するのに好適な、器具、シューズ、ウェア等に関する商品情報、トレーニング処方を実施するのに好適な施設に関する施設情報を含むことができる。

こうした決定支援方法は、コンピュータを利用したシステムとして実施することもできる。例えば、本システムは、骨折リスク及び／又はエクオール産生能に応じた栄養処方及び／又はトレーニング処方を記憶した記憶手段と、被験者の骨折リスク及び／又はエクオール産生能に関する第１の情報の取得手段と、メモリを参照して取得した第１の情報に応じた栄養処方及び／又はトレーニング処方を取得する処方取得手段と、取得した栄養処方及び／又はトレーニング処方を出力する手段と、を備えることができる。本システムは、第１の情報に加えて、第１の情報以外の被験者に関連する情報である第２の情報の取得手段を備えていてもよいし、メモリには、第１の情報に加えて、第２の情報に基づく、栄養処方及び／又はトレーニング処方も記憶していてもよい。さらに、処方取得手段は、第１の情報及び第２の情報に基づく栄養処方及び／又はトレーニング処方を取得する手段であってもよし、出力手段は、こうした栄養処方及び／又はトレーニング処方を出力する手段であってもよい。

本システムにおける少なくとも一部の手段は、例えば、いわゆるコンピュータのＣＰＵなどのプロセッサとして構成されうる。本システムは、第１の情報等を取得したり処方等を出力したりするための、入出力インターフェイスも備えることができる。また、本システムの入出力などの少なくとも一部は、インターネット等を介して実施されてもよい。

以下、本明細書の開示を、具現化した実施例を記載して説明するが、本明細書の開示は、以下の実施例に限定されるものではない。

高校２年生の女子生徒（全体で３４名、うち２９名が運動部であった。）について尿中エクオール濃度及び骨折経験についてもアンケートを行った。なお、尿中エクオール検査については、株式会社へルスケアシステムズ製検査キットであるソイチェック（商品名）を用いて、株式会社へルスケアシステムズが行った。

対象女子生徒について尿中エクオール濃度を測定した。尿中エクオール濃度が１μＭ以上をエクオール産生能があるとし、１μＭ未満をエクオール産生能なしとした。また、骨折経験についてアンケートを行った。これらの結果を以下に示す。

表１に示すように、エクオール非産生者２７名中１５名が骨折経験（疲労骨折を含む。）を有する一方（骨折率５６％）、エクオール産生者は、骨折経験を持たず（骨折率０％）、エクオール産生者において有意に骨折率が低かった（ｐ＝０．００８）。なお、エクオール産生者は、全員運動部所属であった。

また、女子生徒３４名ほか、女子生徒の母親を含めた合計９４名についての尿中エクオール検査を行うとともに、食習慣についてアンケートを行った。その結果を以下に示す。

表２に示すように、世代別にみると、生徒では、エクオール産生者は１８％であったが、母親では同４８％であった。また、大豆摂取頻度別にみると、低頻度群ではエクオール産生者は２２％であったが、高頻度群では同３５％であった。さらに、和食摂取頻度別では、低頻度群ではエクオール産生者１０％であったが、高頻度群では同３６％であった。

以上のことから、尿中エクオール濃度に基づいて、エクオール産生能及び骨折リスクを評価できることがわかった。また、大豆の摂取や和食の摂取がエクオール産生能に寄与することがわかった。

Claims (7)

1. 骨折リスクを評価するための方法であって、
   閉経前の女性並びに１０代、２０代及び３０代の女性から選択される被験者から採取された検体中のエクオール濃度を測定する工程、
   を備え、
   前記被験者の前記エクオール濃度が前記被験者の骨折リスクを評価する指標となる、方法。
2. 前記検体は、尿である、請求項１に記載の方法。
3. 尿中エクオール濃度１μＭを基準値として、前記エクオール濃度が前記基準値未満又は以下のとき、前記被験者の骨折リスクを肯定する指標となる、請求項２に記載の方法。
4. 前記骨折リスクは、疲労骨折のリスクである、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 骨折リスクを評価するための方法であって、
   閉経前の女性並びに１０代、２０代及び３０代の女性から選択される被験者のエクオール産生能が測定され、測定された値が骨折リスクを評価する上での指標となる、方法。
6. 栄養処方及び／又はトレーニング処方の提供を支援する方法であって、
   閉経前の女性並びに１０代、２０代及び３０代の女性から選択される被験者のエクオール産生能が測定され、測定された値が被験者に適用する栄養処方及び／又はトレーニング処方を提供する上での指標となる、方法。
7. 栄養処方及び／又はトレーニング処方の決定を支援するシステムであって、
   閉経前の女性並びに１０代、２０代及び３０代の女性から選択される被験者エクオール産生能に応じた栄養処方及び／又はトレーニング処方を記憶した記憶手段と、
   測定された前記被験者のエクオール産生能に応じた栄養処方及び／又はトレーニング処方を前記記憶手段から取得する処方取得手段と、
   前記取得した栄養処方及び／又はトレーニング処方を出力する出力手段と、
   を備える、システム。