TWI539162B - 醛類分解酵素活性基因型之判定方法、鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定方法、鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置、及電腦程式產品 - Google Patents

Description

醛類分解酵素活性基因型之判定方法、鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定方法、鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置、及電腦程式產品

本發明是關於下述項目：判定受試者的醛類分解酵素活性基因型的方法、依醛類分解酵素活性基因型的判定結果來判定發生鱗狀上皮細胞癌的危險度的方法、用以判定發生鱗狀上皮細胞癌的危險度之判定裝置、及電腦程式產品。

近年，酒精與各種疾病的關係趨於明顯。特別是，關於過度的攝取酒精與發生癌症危險度的關係也趨於明顯。

例如：根據日本專利第3790792號(以下，稱為文獻1)，頭頸部與食道兩處的鱗狀上皮細胞癌的發病患者，多為發病於食道黏膜上的非典型上皮增生(atypical epithelial hyperplasia)。此種非典型上皮增生只見於嗜好酒精的患者。由此，可知鱗狀上皮細胞癌與酒精攝取之間有其關係性。

進一步而言，患者在具有下述兩種基因型的情況下，易發生非典型上皮增生，這兩種基因型分別為：決定酒 精脫氫酵素(ADH)構造之基因型之一的ADH3-2等位基因與決定醛類脫氫酵素(ALDH)構造之基因型之一的ALDH2-2等位基因。因此，藉由基因檢測，能夠判定發生鱗狀上皮細胞癌的危險度。

然而，由於使用採集自患者的血液後進行基因檢測 的方法耗費大量時間，且費用高昂，只有少部分的人可接受基因檢測。又，若進行基因檢測，有發生倫理上的問題的可能性。因此，希望謀求一檢查方法，其可在短時間內、便宜且簡便地判定鱗狀上皮細胞癌發生的危險度。若有如此的檢測方法，可藉由指導患者少酒及禁酒使得鱗狀上皮細胞癌不易發生，或者，以勸說患者進行定期的內視鏡檢查的方式，能夠早期發現鱗狀上皮細胞癌。

作為簡便地判定患者鱗狀上皮細胞癌發生的危險度 的方法，例如，可舉例出：將含有酒精的布於一定時間接觸患者的皮膚後，確認皮膚顏色變化的貼布測試(patch test)及在患者飲酒後確認是否患者的顏面潮紅的Flushing問診法。但，貼布測試及Flushing問診法的正確性皆較基因檢測低。

又，文獻1中，利用攝取酒精後呼出氣體中的醛類 濃度與基因型組合間的關係性，提出了判定鱗狀上皮細胞癌發生危險度的方法。文獻1中所揭示的方法中，在攝取一定量的一定濃度酒精後，測定呼出氣體中的乙醛的經時變化，在可見到乙醛濃度急速增高的情況或乙醛濃度隨時間經過的降低程度為弱的情況下，判定為具有ADH3-2等位基因與ALDH2-2等位基因的組合，因而判定鱗狀上皮細胞癌發生危 險度為高。

但，仍希望謀求一種判定方法，其具更高正確度、 且能夠在短時間內且便宜地判定鱗狀上皮細胞癌發生危險度。

[發明的概要]

本發明以上述的各點為鑑，以提供下述項目為目的：能夠高正確度地判定受試者醛類分解酵素活性基因型的醛類分解酵素活性基因型判定方法、能夠高正確度地判定受試者鱗狀上皮細胞癌發生危險度的鱗狀上皮細胞癌發生危險度判定方法、用以判定鱗狀上皮細胞癌發生危險度的判定裝置、及電腦程式產品。

本發明的醛類分解酵素活性基因型判定方法包含：測定受試者攝取乙醇後的呼出氣體中的乙醛濃度與乙醇濃度的步驟、算出前述乙醛濃度對前述乙醇濃度之比值的步驟及基於前述比值來判定前述受試者醛類分解酵素活性基因型的步驟。

理想為：前述受試者攝取乙醇後的呼出氣體包含末端呼出氣體(end tidal air)。

理想為：在基於前述比值來判定受試者醛類分解酵素活性基因型的步驟中，比較前述比值與閾值(臨界值)後，在前述比值較前述閾值小的情況，判定前述受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2活性型，在前述比值較前述閾值大的情況，判定前述受試者的醛類分解酵素活性基因型為 ALDH2低活性型或ALDH2非活性型。

理想為：前述受試者攝取乙醇後的呼出氣體，是前述受試者在呼吸一次中的呼出氣體。

理想為：前述受試者攝取乙醇後的呼出氣體，是前述受試者在特定時間內的全部呼出氣體。

本發明的鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定方法包含：測定受試者攝取乙醇後的呼出氣體中含有的乙醛濃度與乙醇濃度的步驟、算出前述乙醛濃度與前述乙醇濃度之比值的步驟，與基於前述比值來判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度的步驟。

理想為：前述受試者攝取乙醇後的呼出氣體包含末端呼出氣體。

在基於前述比值來判定受試者的醛類分解酵素活性基因型的步驟中，先比較前述比值與閾值，然後，在前述比值較前述閾值小的情況，判定醛類分解酵素活性基因型為ALDH2活性型，在前述比值較前述閾值大的情況，判定前述受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型；在前述受試者的醛類分解酵素活性基因型判定為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型的情況，判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為高，在前述受試者的醛類分解酵素活性基因型判定為ALDH2活性型的情況，判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為低。

理想為：在基於前述比值來判定前述受試者的醛類分解酵素活性基因型的步驟中，先比較前述比值與閾值，然 後，在前述比值較前述閾值大的情況，判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為高，在前述比值較前述閾值小的情況，判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為低。

理想為：前述受試者攝取乙醇後的呼出氣體，是前述受試者在呼吸一次中的呼出氣體。

理想為：前述受試者攝取乙醇後的呼出氣體，是前述受試者在特定時間內的全部呼出氣體。

本發明的鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置具備下述組成：測定裝置，其構成可測定受試者所呼出氣體中的乙醛濃度與乙醇濃度；控制器(controller)，其構成可算出前述測定裝置所測定之前述乙醛濃度對前述乙醇濃度之比值，然後，基於前述比值來判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度；及，輸出裝置，其構成可將前述控置器所判定之前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度輸出。

理想為：具備有提醒裝置，其構成可顯示依序引導前述鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定狀置的操作步驟的情報。

理想為：在前述控制器在比較前述比值與閾值時，在前述比值較前述閾值大的情況，判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生危險度為高，在前述比值較前述閾值小的情況，判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為低。

本發明的程式為，可在電腦上，使鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置所具備之控制器的機能予以實現。本 發明，並不限於程式，也可為記錄有該程式可用電腦讀取的記錄媒體；又，本發明亦可為一種電腦程式產品，其經由電腦載入該程式後，在電腦上執行程式命令，而使該電腦實現了發揮作為控制器的機能。

1‧‧‧鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置

2‧‧‧呼出氣體導入部件

3‧‧‧測定裝置

4‧‧‧控制器

5‧‧‧輸出裝置

6‧‧‧輸入裝置

7‧‧‧提醒裝置

21‧‧‧載運氣體導入部件

22‧‧‧氣體流動管道

23‧‧‧呼出氣體導入流動管道

31‧‧‧分離管柱

32‧‧‧半導體氣體感測器

第1圖是顯示本發明的一實施形態之鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置的概略圖。

第2圖是顯示實驗1的實驗結果的圖表。

第3圖是顯示實驗2的實驗結果的圖表。

第4圖是顯示實驗3的實驗結果的圖表。

第5圖是顯示參考實驗的實驗結果的圖表。

以下說明本發明完成之研究結果。

根據發明人所研究的結果可知：易累積乙醛於身體的人，其鱗狀上皮細胞癌發生危險度為高。

身體內易累積乙醛的程度是受到將乙醇分解為乙醛的分解酵素及分解乙醛為醋酸之分解酵素(醛類脫氫酵素，以下稱為ALDH)的影響。身體內易累積乙醛的程度，特別與ALDH之一的ALDH2的活性相關，ALDH2為可分解低濃度醛類的酵素。

該ALDH2的活性，與決定ALDH2構造的基因型(以下，稱為醛類分解酵素活性基因型)相關。醛類分解酵素活性基因型存在下述三種類的等位基因：對應高活性ALDH2的 ALDH2-1等位基因(ALDH2*1/2*1，以下以ALDH2活性型表示)、對應低活性ALDH2的ALDH2-2等位基因(ALDH2*1/2*2，以下，以ALDH2低活性型表示)及對應非活性ALDH2的ALDH2-2等位基因(ALDH2*2/2*2，以下，以ALDH2非活性型表示)。

根據發明人進一步的研究結果可知：在醛類分解酵素活性基因型是ALDH2低活性型或ALDH2非活性型的情況下，較為ALDH2活性型的情況，發生頭頸部及食道的鱗狀上皮細胞癌的危險度較高。由此可知，能夠藉由判定醛類分解酵素活性基因型來判定受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度。

在醛類分解酵素活性基因型為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型的情況，因為醛類不易被分解，受試者攝取乙醇後呼出氣體中的醛類濃度有較高的傾向。

但，身體對乙醇的吸收速度及從乙醇分解為乙醛的分解速度，會因個人差異與身體狀況產生誤差。因此，不能夠只由乙醛濃度正確判定出醛類分解酵素活性基因型。

故，為了發現更正確的判定方法，由發明人努力探討的結果得知：受試者攝取乙醇後呼出氣體中的乙醛濃度對乙醇濃度之比值與受試者的醛類分解酵素活性基因型相關，且乙醛濃度對乙醇濃度之比值越小，乙醛越容易被分解。因此，發明人發現：能夠藉由求得前述比值，判定醛類分解酵素活性基因型。

進一步地，發明人對複數名已預先判明其醛類分解 酵素活性基因型的受試者測試，在攝取一定量的酒精後，採集受試者的呼出氣體，算出該呼出氣體中乙醛濃度對乙醇濃度之比值。其結果發現：醛類分解酵素活性基因型為ALDH2活性型情況下的比值的範圍，與為ALDH2低活性型或非活性型情況下的比值的範圍幾乎沒有重覆。

基於上述的結果，為了判定醛類分解酵素活性基因型，能夠設定乙醛濃度對乙醇濃度比值的閾值。醛類分解酵素活性基因型的判定中，在受試者攝取乙醇後的呼出氣體中乙醛濃度對乙醇濃度之比值較閾值小的情況，能夠判定為受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2活性型。又，在受試者攝取乙醇後的呼出氣體中乙醛濃度對乙醇濃度之比值較閾值大的情況，能夠判定為受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型。

(醛類分解酵素活性基因型之判定方法)

以下，說明本實施形態之醛類分解酵素活性基因型之判定方法的一例。

本實施形態之醛類分解酵素活性基因型之判定方法包含：測定受試者攝取乙醇後呼出氣體中的乙醛濃度與乙醇濃度的步驟(以下，稱為步驟(a))；算出乙醛濃度對乙醇濃度之比值的步驟；(以下，稱為步驟(b))及，基於該比值來判定受試者醛類分解酵素活性基因型的步驟(以下，稱為步驟(c))。

首先，讓受試者攝取一定量的乙醇。受試者攝取的乙醇會在受試者體內被分解為乙醛。乙醇被分解為乙醛需要 一定程度的時間。因此，較佳是在受試者攝取乙醇後經過一定時間後再採集受試者的呼出氣體。

較佳是受試者攝取的乙醇的量在0.2~1.0g的範圍 內。在受試者攝取的乙醇量在大於0.2g的情況下，可確保受試者的醛類分解酵素活性基因型的判定有良好的正確度。在受試者攝取的乙醇量在小於1.0g的情況下，受試者不易因攝取乙醇而酒醉。特別較佳是受試者攝取的乙醇量為0.5g。受試者是例如，經口攝取含有一定量乙醇的水等。

在攝取乙醇後，採集呼出氣體前，較佳是讓受試者 實行漱口。若受試者口腔內有蛀牙等，因為會在口腔內產生乙醛，而不能夠高正確度地來測定呼出氣體中乙醛濃度的問題。但，藉由實行漱口，能夠降低因蛀牙等因素在口腔內產生的乙醛。

接下來，採集受試者攝取乙醇後的呼出氣體。該呼 出氣體，較佳是受試者呼吸一次中的呼出氣體。例如，受試者在攝取乙醇後經過一定時間後，再採集受試者一次的呼吸中的呼出氣體。該情況下，較佳是：將受試者攝取乙醇的時間點為起點，經過1~2分鐘的範圍內時間後，再採集受試者的呼出氣體。該呼出氣體，可不為末端呼出氣體，但較佳是包含末端呼出氣體，特別較佳是只有末端呼出氣體。所謂末端呼出氣體，是受試者呼吸一次的呼出氣體中，排除初期呼出部分的呼出氣體。呼氣時，初期呼出的部分混有存在受試者氣管空間(無效腔，dead space)的空氣。因此，能夠藉由排除初期呼出部分的氣體，較正確地測定受試者呼出氣體中的 乙醛濃度及乙醇濃度。

又，在採集受試者攝取乙醇後的呼出氣體的情況下，該呼出氣體，較佳是採集受試者在特定時間的全部呼出氣體。例如，受試者在攝取乙醇後經過一定時間後作為起點，採集特定時間內全部的呼出氣體。該情況下，例如，由受試者攝取乙醇後經過30秒~2分的範圍內的時間點作為起點，較佳是採集1分30秒以上的全部呼出氣體。特別以下述時間點較佳：在受試者攝取乙醇後經過30秒的時間點作為起點，採集1分30秒間的全部呼出氣體。該呼出氣體，較佳是包含末端呼出氣體，但亦可包含末端呼出氣體以外的氣體。這是因為，若在採集受試者於特定時間的全部呼出氣體的情況，該呼出氣體中，因末端呼出氣體相對於初期吐出的部分，其比例較高，即使包含末端呼出氣體以外的氣體，也不會對測定造成太大的影響。

接下來，測定受試者攝取乙醇後的呼出氣體中的乙醛濃度與乙醇濃度(步驟(a))。

接下來，基於步驟(a)所測定的乙醛濃度及乙醇濃度，算出乙醛濃度對乙醇濃度之比值(步驟(b))。

接下來，基於步驟(b)所測定的乙醛濃度對乙醇濃度之比值，來判定受試者的醛類分解酵素活性基因型(步驟(c))。

步驟(c)為，例如：比較乙醛濃度對乙醇濃度之比值與預先設定的閾值。在該比值較閾值小的情況，能夠判定受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2活性型；又，在該比值較閾值大的情況，則能夠判定受試者的醛類分解酵素活 性基因型為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型；在該比值與閾值相同的情況，能夠判定受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2活性型，也可判定受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型，但特別較佳是判定為ALDH2低活性型與ALDH2非活性型。

決定閾值的方法如下述所示：首先，決定乙醇的攝 取量、攝取乙醇後到採集呼出氣體的時間等採集呼出氣體的條件。接下來，讓複數名已預先判明醛類分解酵素活性基因型的人攝取乙醇後，基於上述已決定的條件採集呼出氣體，來算出該呼出氣體中乙醛濃度對乙醇濃度之比值。基於算出後的比值，來算出醛類分解酵素活性基因型為ALDH2活性型的比值範圍與為ALDH2低活性型以及ALDH2非活性型的比值範圍。能夠將在兩個比值範圍之間分界線的值當作閾值。

再者，步驟(c)中，由乙醛濃度對乙醇濃度之比值來 判定受試者醛類分解酵素活性基因型的方法，包含了藉由實值上與由乙醛濃度對乙醇濃度之比值來判定受試者醛類分解酵素活性基因型相同的方法，來判定受試者醛類分解酵素活性基因型的方法。例如，步驟(c)也可以為比較乙醛濃度對乙醇濃度之比值的倒數與預先設定的閾值的倒數。該情況下，若比值的倒數較閾值的倒數為小，能夠判定受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型；又，若比值的倒數較閾值的倒數為大，則能夠判定受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2活性型。

藉由上述的醛類分解酵素活性基因型判定方法，不 實行基因檢測等，亦能夠容易且在短時間內，正確度高地判定受試者的醛類分解酵素活性基因型。

(鱗狀上皮細胞癌發生危險度判定方法)

以下，說明本實施形態之鱗狀上皮細胞癌發生危險度判定方法的一例。

本實施形態的鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定方 法包含：測定受試者攝取乙醇後呼出氣體中乙醛濃度與乙醇濃度的步驟；算出乙醛濃度對乙醇濃度之比值的步驟；及，基於該比值來判定受試者醛類分解酵素活性基因型的步驟(以下，稱為步驟(d))。亦即，本實施形態的鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定方法為：首先，藉由與上述醛類分解酵素活性基因型判定方法的步驟(a)相同的方法，來測定受試者攝取乙醇後的呼出氣體之乙醛濃度與乙醇濃度。接下來，藉由與上述醛類分解酵素活性基因型判定方法的步驟(b)相同的方法，來算出乙醛濃度對乙醇濃度之比值。接下來，基於該比值，來判定受試者的醛類分解酵素活性基因型。

步驟(d)為，例如：比較乙醛濃度對乙醇濃度之比值 與預先設定的閾值。在該比值較閾值為小的情況，判定受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2活性型；又，在該比值較閾值為大的情況，則判定受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型。進一步而言，在受試者的醛類分解酵素活性基因型被判定為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型的情況，能夠判定受試者的鱗狀上皮 細胞癌發生的危險度為高；又，在受試者的醛類分解酵素活性基因型被判定為ALDH2活性型的情況，則能夠判定受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為低。亦即，藉由上述的醛類分解酵素活性基因型判定方法中步驟(c)相同的方法，在判定受試者的醛類分解酵素活性基因型後，能夠基於受試者的醛類分解酵素活性基因型，來判定受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度。

又，其他的鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定方法 為：在步驟(d)中，藉由比較受試者呼出氣體中的醛類濃度對乙醇濃度的比值與預先設定的閾值，能夠直接判定受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度。亦即，由上述的醛類分解酵素活性基因型方法中的步驟(b)算出醛類濃度對乙醇濃度的比值，比較該比值與預先設定的閾值後，在該比值較閾值大的情況，能夠判定受試者的鱗狀上皮細胞癌的危險度為高；又，在該比值較閾值小的情況，能夠判定受試者的鱗狀上皮細胞癌的危險度為低；又，該比值與閾值相同的情況，受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度可判定為高或為低，但較佳是判定危險度為高。

藉由上述的鱗狀上皮細胞癌發生危險度判定方法， 能夠容易且在短時間內，高正確度地判定受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度。

(鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置)

以下為詳細的說明：本實施形態的鱗狀上皮細胞癌發生 危險度之判定裝置1之一例。

鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置1具備下列 構造：測定裝置3、控制器4、輸出裝置5、輸入裝置6及提醒裝置7。本實施形態的鱗狀上皮細胞癌判定裝置1，連接了呼出氣體導入部件2。

以下為各構造的配備目的：呼出氣體導入部件2， 其構成是可將受試者的呼出氣體導入鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置1內；測定裝置3，其構成可測定受試者的呼出氣體中乙醛濃度及乙醇濃度，而該呼出氣體是由呼出氣體導入部件2導入鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置1；控制器4，其構成可算出測定裝置3所測定的乙醛濃度對乙醇濃度之比值，基於該比值來判定受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度；輸出裝置5，其構成可輸出控制器4所判定之受試者的鱗狀上皮細胞癌發生危險度；輸入裝置6，其構成可接收操作者的操作並將使此控制器4能夠運作的訊號送往控制器4。

本實施形態之測定裝置3為一氣相色層分析儀，其 具備有：分離管柱31、及與分離管柱31連接的半導體氣體感測器32。

如第1圖所示，鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定 裝置1的分離管柱31連接了氣體流動管道22，而氣體流動管道22亦連接了載運氣體(carrier gas)導入部件21。

載運氣體導入部件21，其構成可將載運氣體供給至 氣體流動管道22。載運氣體導入部件21可為例如：儲存載運 氣體的氣體鋼瓶或者將載運氣體送往氣體流動管道22的氣體幫浦。

呼出氣體導入部件2經由呼出氣體導入流動管道 23，連接氣體流動管道22，而氣體流動管道22位於載運氣體導入部件21與分離管柱31之間。呼出氣體導入部件2為例如：設置於呼出氣體導入流動管道23上的開口。因此，受試者的呼出氣體，從呼出氣體導入部件2經由呼出氣體導入流動管道23供給至氣體流動管道22。

氣相色層分析儀中，供給至氣體流動管道22之受試 者的呼出氣體與載運氣體一起被供給至分離管柱31。呼出氣體及載運氣體中所含的乙醛及乙醇，因與設置於分離管柱31中的充填材料相互作用被分離。分離後的乙醛及乙醇則被送往半導體氣體感測器32。半導體氣體感測器32在測定乙醛濃度及乙醇濃度後，將測定出的濃度以相應的濃度訊號送往控制器4。

再者，測定裝置3並不限於氣相色層分析儀，只要 配備為測定呼出氣體中包含之乙醛與乙醇濃度之構造。測定裝置3也可為例如：氣體檢測管(gas-detecting tube)、試劑塗佈石英振盪器(regent-applied quartz resonator)，或改造為乙醛及乙醇用之Breath Gas Analyzer(呼氣生化學營養代謝研究所股份有限公司製造)。

控制器4為一電腦，其可依照程式，實現下述說明 的機能。以主要的硬體要件而言，電腦具備：處理程式的處理器與作為介面的元件(device)。該種類的電腦，可為具備將 記憶體與處理器為一體的微電腦(microcomputer)，亦可為處理器與記憶體分別配備的組成。

本實施形態的程式亦可記錄於連接至電腦，且可利 用電腦讀取之記錄媒體；又，亦可將程式預先儲存於設置於電腦內的ROM(Read Only Memory)；又，亦可經由電腦載入程式，在電腦上執行程式命令，而使電腦實現了發為作為控制器的機能；又亦可藉由由程式支援裝置將程式寫入記錄媒體中，或利用如網路之電子通訊迴路來下載程式，將程式安裝至控制器4。

閾值可記錄於，例如：電腦內的ROM或記錄媒體；又，閾值可在程式中設定。

本實施形態的程式，可於控制器4實現下述機能。

控制器4接收由測定裝置3傳送的乙醛及乙醇濃度的訊號後，而基於該濃度訊號，算出乙醛濃度對乙醇濃度之比值。

控制器4在比較乙醛濃度對乙醇濃度之比值與預先設定的閾值後，在該比值較閾值大的情況，判定受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為高；又，在該比值較閾值小的情況，判定受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為低；該比值與閾值相同的情況，受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度可判定為高或低，但較佳是判定為高。

再者，藉由控制器4作出之判定並不限於鱗狀上皮細胞癌發生的危險度。控制器4在乙醛濃度對乙醇濃度之比值較閾值大的情況，能夠判定受試者的醛類分解酵素活性基 因型為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型；又，在比值較閾值小的情況，也可判定受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2活性型。此種情況，控制器4能夠在判定受試者的醛類分解酵素活性基因型後，再判定受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度。具體而言，控制器4在受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型的情況，能夠判定其鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為高；又，受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2活性型的情況，能夠判定其鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為低。控制器4會將關於受試者之鱗狀上皮細胞癌發生的危險度的訊號傳送至輸出裝置5。

輸出裝置5會輸出由控制器4判定的受試者的鱗狀 上皮細胞癌發生危險度。此處的輸出指的是：對受試者、操作鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置1者(以下，稱為操作者)等，以視覺的或聽覺的方式顯示受試者的鱗狀上皮細胞發生危險度。輸出裝置5只要能對操作者、受試者等顯示鱗狀上皮細胞發生危險度，並沒有特別的限制。輸出裝置5可以是例如：顯示由控制器4判定之受試者的鱗狀上皮細胞發生危險度的顯示器、印刷由控制器4判定之受試者的鱗狀上皮細胞發生危險度的印刷裝置，或為上述方式的組合。

藉由具備上述構造的鱗狀上皮細胞癌發生危險度之 判定裝置1，受試者可容易且在短時間內，正確度高地得知鱗狀上皮細胞癌發生危險度。

本實施形態的鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝 置1，較佳是配備提醒裝置7。前述提醒裝置7，其構成可顯示依序引導鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置1之操作步驟的情報。

提醒裝置7，可在下列時機作出提醒，例如：受試 者對呼出氣體導入部件2導入呼出氣體的時機、及受試者結束對呼出氣體導入部件2導入呼出氣體的時機。此處所指的提醒為：以訴諸人的五感的方法，將訊息傳達給人。提醒裝置7可對操作者、受試者等作出提醒。提醒的方法，並沒有限制，例如可為：蜂鳴器音、聲音、或指示燈的開燈等方式提醒，也可為於顯示器上以文字或影像表示，也可為上述方法等的組合。

採集受試者攝取乙醇後特定時間內的全部呼出氣體 的情況，提醒裝置7會在下述時機作出提醒，如：在到達要採集受試者攝取乙醇後呼出氣體的時期時，會提醒已達到該時期；進一步地，在經過了從採集開始後的特定時間的時間點，則會提醒已達到應停止採集呼出氣體的時期。

本實施形態中的輸出裝置5也可兼為提醒裝置7。 例如：輸出裝置5為顯示器的情況，輸出裝置5可兼為提醒裝置7。再者，提醒裝置7並不限於此實施形態，提醒裝置7也可與輸出裝置5分別設置。提醒裝置7是藉由控制器4控制。控制器4則與輸入裝置6連接。

輸入裝置6，例如可為開關、鍵盤、或滑鼠。又， 輸出裝置5為具備觸控板功能的顯示器時，輸出裝置6也可兼為輸入裝置5。

控制器4由輸入裝置6取得訊號的時間點作為起 點，可計測經過時間。控制器4在經過時間到達預設之特定的時間時可傳送訊號至輸入裝置5。輸出裝置5一旦接收到該訊號後，輸出裝置5可提醒已到達應採集受試者呼出氣體的一定時期。輸出裝置5也可一併提醒應採集受試者的呼出氣體的時間。控制器4的上述機能，可藉由程式而得到實現。

提醒裝置7藉由具備上述的組成，使操作者、受試 者等人能夠掌握應採集受試者的呼出氣體的時期。藉此使受試者、操作者等人，能夠理解鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置1的操作步驟；又，由提醒裝置7所引導的操作步驟為例如可包含：檢查前的說明及檢查時的時間管理。

(判定鱗狀上皮細胞癌發生的危險度的步驟)

以下針對使用本實施形態的鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置1，來判定受試者的鱗狀上皮細胞癌發生危險度之步驟的一例來說明。

首先，受試者經口攝取一定量的乙醇。受試者在攝取乙醇後，藉由實行漱口，去除口腔內的乙醛。

受試者在攝取完乙醇時，由操作者操作輸入裝置6。藉由該操作，開始控制器4的時間的計測。從開始計測時間的時間點起經過一定時間後，由控制器4傳送訊號至輸出裝置5。因本實施形態的輸出裝置5兼為提醒裝置7，由輸出裝置5接收由控制器4的訊號後，提醒已到達應採集的呼出氣體的一定時期。

依照該提醒來採集受試者在攝取乙醇後的呼出氣 體。受試者將呼出氣體吹入呼出氣體導入部件2，可藉由例如：吹嘴(mouthpiece)、細管徑的管子(tube)，其經由含在口中將呼出氣體吹入、面罩(face mask)，其覆蓋口部將呼出氣體吹入。此種情況，較佳是受試者將末端呼出氣體吹入。呼出氣體的採集方法並不限於此處的例子，例如，可用市售採集氣體(gas sampling)用之樣品袋(sample pag)儲藏受試者的呼出氣體後，以針筒等將呼出氣體由樣品袋中取出並注入呼出氣體導入部件2的方式，或者經由活栓等方式將樣品袋與呼出氣體導入部件2直接連接。此種狀況，較佳是將受試者的末端呼出氣體貯藏於樣品袋。

吹入呼出氣體導入部件2的呼出氣體會被送往測定 裝置3。本實施形態之鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置1中的測定裝置3為一氣相色層分析儀。呼出氣體與載運氣體一起被供給至氣相色層分析儀中的分離管柱31。分離管柱31中，呼出氣體中所含的乙醛及乙醇被分離。半導體氣體感測器32則測定分離後乙醛及乙醇的濃度。測定到的濃度以相應的濃度訊號從半導體氣體感測器傳送至控制器4。

控制器4基於從測定裝置3傳送的濃度訊號，算出乙醛濃度對乙醇濃度之比值。

控制器4會比較乙醛濃度對乙醇濃度之比值與預先設定的閾值。控制器4在該比值較閾值小的情況，判定受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為低；在該比值較閾值大的情況，判定受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為高； 在該比值與閾值相同的情況，可判定受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為高或為低，但較佳是判定為高。

再者，由控制器4作出之判定並不限於鱗狀上皮細 胞癌發生的危險度。控制器4在乙醛濃度對乙醇濃度之比值較閾值大的情況，可判定受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型；又，在該比值較閾值小的情況，可判定受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2活性型。此種情況，控制器4能夠在判定受試者的醛類分解酵素活性基因型後，再判定受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度。具體而言，控制器4在受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型的情況，能夠判定其鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為高；又，受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2活性型的情況，能夠判定其鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為低。

控制器4將經判定的受試者之鱗狀上皮細胞癌發生的危險度的訊號傳送至輸出裝置5。

輸出裝置5輸出由控制器4所判定之受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度。本實施形態的鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置1的輸出裝置5是顯示器。此種情況，輸出裝置5可顯示受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度。操作者、受試者等人能夠確認顯示於輸出裝置5上之受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度。又，輸出狀置5為印表機的情況，輸出狀置5會將受試者的受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度印刷於紙面。操作者、受試者等人可藉由印刷 於紙面的結果，得知受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度。在輸出裝置5具備印表機及顯示器的情況，操作者、受試者等人能夠藉由顯示器的顯示及紙面，得知受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度。

(試驗)

以下說明關於為了檢證本發明的效果所實行的實驗。

(試驗1)

首先，讓未進食達三小時以上的受試者107人經口攝取100mL的乙醇濃度0.5wt%的水溶液，該水溶液由伏特加混入水中而得。攝取後，讓受試者以水漱洗口腔內部。再者，本試驗之受試者已藉由基因檢測判明其醛類分解酵素活性基因型。

接著，在經過攝取時間一分鐘時，採集受試者呼吸 一次中所吐出的呼出氣體，然後注入氣相色層分析儀(SEGA-P2，FIS公司製)。用此氣相色層分析儀，來測定呼出氣體中所含的乙醛濃度與乙醇濃度，算出兩者的比值。該結果如第2圖所示。第2圖中，乙醛濃度的單位為ppb，乙醇濃度的單位為ppm。

如第2圖所示，醛類分解酵素活性基因型是ALDH2 活性型的情況，其比值的範圍與ALDH2低活性型及ALDH2非活性型的情況的比值範圍幾乎沒有重疊。基於該結果，將閾值設定為23.3。

基於該閾值，假設受試者的基因型為未知，進行醛 類分解酵素活性基因型的判定。具體而言，乙醛濃度對乙醇濃度之比值，在較23.3為小的情況，判定受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2活性型；又，醛類濃度對乙醇濃度的比值，在較23.3為大的情況，則判定受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型。

進一步，基於該判定結果，以下述的標準求得敏感 度、專一性、正確度、陽性預測值(positive predictive value)與陰性預測值(negative predictive value)。

真的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2活性型的 受試者內，若在本試驗中被判定為ALDH2活性型的情況設為陰性，若被判定為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型的情況則設為偽陽性。

真的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2低活性型 或ALDH2非活性型的受試者內，若在本試驗中被判定為ALDH2低活性型或非活性型的情況設為陽性，若被判定為ALDH2活性型的情況則設為偽陰性。

本試驗中的敏感度指的是：真的醛類分解酵素活性 基因型為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型的受試者內，被判定為陽性的受試者比例。

本實驗中的專一性指的是：真的醛類分解酵素活性 基因型為ALDH2活性型的受試者內，被判定為陰性的受試者比例。

本實驗中的正確度指的是：在全部的受試者內，醛 類分解酵素活性基因型的判定結果與真的基因型一致的受試者比例。

本實驗中的陽性預測值指的是：在被判定為陽性的 受試者內，真的基因型為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型的受試者比例。

本實驗中的陰性預測值指的是：在被判定為陰性的 受試者內，真的基因型為ALDH2活性型的受試者比例。

該結果如表1所示。

由表1可知，本發明的醛類分解酵素活性基因型之 判定方法，可以充分而高正確度地來判定受試者的醛類分解酵素活性。

(試驗2)

受試者的呼出氣體除了以下述方式採集之外，與試驗1以相同的方式進行。

採集呼出氣體的方式為：在受試者攝取乙醇後經過兩分鐘時，採集呼吸一次中所吐出的呼出氣體。結果如第3圖所示。第3圖中，乙醛濃度的單位為ppb，乙醇濃度的單位 為ppm。

如第3圖所示，醛類分解酵素活性基因型是ALDH2 活性型的情況，其比值的範圍與ALDH2低活性型及ALDH2非活性型的情況的比值範圍幾乎沒有重疊。基於該結果，將閾值設定為23.3。

然後，基於該閾值，以與試驗1相同的方法來判定 醛類分解酵素活性基因型。進一步，基於該判定結果，來確認敏感度、專一性、正確度、陽性預測值及陰性預測值。

該結果如表2所示

由表2可知，本發明的醛類分解酵素活性基因型之 判定方法，可以充分而高正確度地來判定受試者的醛類分解酵素活性。

(試驗3)

首先，讓未進食達三小時以上的受試者17人攝取100mL乙醇濃度0.5wt%的水溶液，該水溶液由伏特加混入水中而得。攝取後，讓受試者以水漱洗口腔內部。再者，本試驗之受試者已藉由基因檢測判明其醛類分解酵素活性基因型。

受試者在攝取乙醇後，以經過30秒的時間點為起 點，在1分30秒為範圍的時間，採集受試者藉由呼吸所吐出的全部呼出氣體，然後注入氣相色層分析儀(SEGA-P2，FIS公司製)。用此氣相色層分析儀，來測定呼出氣體中所含的乙醛濃度與乙醇濃度，再算出兩者的比值。該結果如第4圖所示。第4圖中，乙醛濃度的單位為ppb，乙醇濃度的單位為ppm。

如第4圖所示，醛類分解酵素活性基因型是ALDH2 活性型的情況，其比值的範圍與ALDH2低活性型及ALDH2非活性型的情況的比值範圍幾乎沒有重疊。基於該結果，將閾值設定為23.3。

然後，基於該閾值，以與試驗1相同的方法來判定 醛類分解酵素活性基因型。進一步，基於該判定結果，來確認敏感度、專一性、正確度、陽性預測值及陰性預測值。該結果如表3所示。

由表3可知，本發明的醛類分解酵素活性基因型之 判定方法，可以充分而高正確度地來判定受試者的醛類分解 酵素活性。

(參考試驗)

首先，讓未進食達三小時以上的受試者107人攝取100mL的乙醇濃度0.5wt%的水溶液，該水溶液由伏特加混入水中而得。攝取後，讓受試者以水漱洗口腔內部。再者，本試驗之受試者已藉由基因檢測判明其醛類分解酵素活性基因型。

接下來，在攝取後經過兩分鐘時，採集受試者呼吸 一次中吐出的呼出氣體，然後注入氣相色層分析儀(SGEA-P2，FIS公司製)。用此氣相色層分析儀，僅測定呼出氣體中所含的乙醛濃度。該結果如第5圖所示。第5圖中，乙醛濃度的單位為ppb。

如第5圖所示，醛類分解酵素活性基因型是ALDH2 活性型的情況下，其比值的範圍與ALDH2低活性型及ALDH2非活性型的情況的比值範圍重疊了大部分。基於該結果，將閾值設定為49。

基於該閾值，來判定醛類分解酵素活性基因型的。 具體而言，在醛類濃度較49為小的情況，判定受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2活性型。

又，在醛類濃度較49為大的情況，則判定受試者的醛類分解酵素活性基因型為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型。

進一步，基於該判定結果，與試驗1同樣地確認敏感度、專一性、正確度、陽性預測值及陰性預測值。該結果如表4所示。

由表4可知：不同於試驗1~3比較乙醛濃度對乙醇 濃度之比值與閾值，只比較乙醛濃度與閾值的參考試驗的方法不能夠如同試驗1~3中的判定方法，高正確度地判定醛類分解酵素活性基因型。

又，本發明的鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定方 法及判定裝置，是基於受試者的醛類分解酵素活性基因型作判定之方法。進一步而言，受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度的判定，較佳是將鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為高的受試者判定為陰性的比例為低。

因此，在醛類分解酵素活性基因型的判明中，較佳 是正確度較高。此點，如同表1~4所示，試驗1~3的判定方法較參考試驗，具有高正確度。

又，藉由酒精貼布試驗來判定醛類分解酵素活性基 因型的方法，其敏感度為74.2%、正確度為71.9%(Yokoyama et al.Cancer Epidemiology Biomarkers Prev 6：1105-1107,1997)。即使與該值比較，試驗1~3的判定方法的敏感度及正確度仍較高。

因而，本發明的鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定 方法及判定裝置，可以高正確度地判定受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度。

1‧‧‧鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置

2‧‧‧呼出氣體導入部件

3‧‧‧測定裝置

4‧‧‧控制器

5‧‧‧輸出裝置

6‧‧‧輸入裝置

7‧‧‧提醒裝置

21‧‧‧載運氣體導入部件

22‧‧‧氣體流動管道

23‧‧‧呼出氣體導入流動管道

31‧‧‧分離管柱

32‧‧‧半導體氣體感測器

Claims (12)

1. 一種醛類分解酵素活性基因型之判定方法，其包含下列步驟：測定受試者攝取乙醇後的呼出氣體中的乙醛濃度與乙醇濃度的步驟；算出前述乙醛濃度對前述乙醇濃度之比值的步驟；及基於前述比值來判定前述受試者的醛類分解酵素活性基因型的步驟；在基於前述比值來判定前述受試者的醛類分解酵素活性基因型的步驟中，先比較前述比值與閾值，然後，在前述比值較前述閾值小的情況，將前述受試者的醛類分解酵素活性基因型判定為ALDH2活性型，在前述比值較前述閾值大的情況，將前述受試者的醛類分解酵素活性基因型判定為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型。
2. 如請求項1所述之醛類分解酵素活性基因型之判定方法，其中，前述受試者攝取乙醇後的呼出氣體包含末端呼出氣體。
3. 如請求項1或2所述之醛類分解酵素活性基因型之判定方法，其中，前述受試者攝取乙醇後的呼出氣體，是前述受試者在呼吸一次中的呼出氣體。
4. 如請求項1或2所述之醛類分解酵素活性基因型之判定方法，其中，前述受試者攝取乙醇後的呼出氣體，是前述受試者在特定時間內的全部呼出氣體。
5. 一種鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定方法，其包含下列步驟：測定受試者攝取乙醇後的呼出氣體中含有的乙醛濃度與乙醇濃度的步驟；算出前述乙醛濃度對前述乙醇濃度之比值的步驟；及基於前述比值來判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度的步驟；在基於前述比值來判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度的步驟中，先比較前述比值與閾值，然後，在前述比值較前述閾值小的情況，將前述受試者的醛類分解酵素活性基因型判定為ALDH2活性型，在前述比值較前述閾值大的情況，將前述受試者的醛類分解酵素活性基因型判定為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型；並且，在前述受試者的醛類分解酵素活性基因型判定為ALDH2低活性型或ALDH2非活性型的情況，判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為高，在前述受試者的醛類分解酵素活性基因型判定為ALDH2活性型的情況，判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為低。
6. 一種鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定方法，其包含下列步驟：測定受試者攝取乙醇後的呼出氣體中含有的乙醛濃度與乙醇濃度的步驟；算出前述乙醛濃度對前述乙醇濃度之比值的步驟；及基於前述比值來判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度的步驟；在基於前述比值來判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度的步驟中，先比較前述比值與閾值，然後，在前述比值較前述閾值大的情況，判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為高，在前述比值較前述閾值小的情況，判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為低。
7. 如請求項5或6所述之鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定方法，其中，前述受試者攝取乙醇後的呼出氣體包含末端呼出氣體。
8. 如請求項5或6所述之鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定方法，其中，前述受試者攝取乙醇後的呼出氣體，是前述受試者在呼吸一次中的呼出氣體。
9. 如請求項5或6所述之鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定 方法，其中，前述受試者攝取乙醇後的呼出氣體，是前述受試者在特定時間內的全部呼出氣體。
10. 一種鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置，其具備：測定裝置，其構成可測定受試者所呼出氣體中的乙醛濃度與乙醇濃度；控制器，其構成可先算出利用前述測定裝置所測定之前述乙醛濃度對前述乙醇濃度之比值，然後，基於前述比值來判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度；及輸出裝置，其構成可將前述控制器所判定之前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度輸出；並且，前述控制器，先比較前述比值與閾值，然後，在前述比值較前述閾值大的情況，判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為高，在前述比值較前述閾值小的情況，判定前述受試者的鱗狀上皮細胞癌發生的危險度為低。
11. 如請求項10所述之鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置，其具備提醒裝置，該提醒裝置構成可顯示依序引導前述鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置的操作步驟的情報。
12. 一種電腦程式產品，其經由電腦載入程式，在電腦上執行程式命令，而使該電腦實現了發揮作為如請求項10或11所述之鱗狀上皮細胞癌發生危險度之判定裝置所具備的控制 器的機能。