(57)【要約】      （修正有）【課題】年齢関連性の病気および化学毒性の症状を軽減するための方法の提供。【解決手段】対象における化学毒性の症状を軽減するためのキットであって、前記キットが、第１の期間用の低タンパク質食であって、当該低タンパク質食がタンパク質からの１０パーセント未満のカロリーを含む低タンパク質食と化学療法剤とを含むことを特徴とするキット。第２〜第５日用の１日当たり１２〜２５グラムのグリセロールをさらに含む、前記キット。前記化学療法剤が、ドキソルビシン、シクロホスファミド、シスプラチン、５フルオロウラシル、及びその組み合わせからなる群から選択される、前記キット。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象における化学毒性の症状を軽減するためのキットであって、前記キットが：
第１の期間用の低タンパク質食であって、当該低タンパク質食がタンパク質からの１０パーセント未満のカロリーを含む低タンパク質食と；
化学療法剤と；
を含むことを特徴とするキット。
【請求項２】
請求項１に記載のキットが、第２〜第５日用の１日当たり１２〜２５グラムのグリセロールをさらに含むことを特徴とするキット。
【請求項３】
請求項１に記載のキットにおいて、前記化学療法剤が、ドキソルビシン、シクロホスファミド、シスプラチン、５フルオロウラシル、およびその組み合わせからなる群から選択されることを特徴とするキット。
【請求項４】
請求項１に記載のキットにおいて、前記低タンパク質食が、第１日用の対象１ポンド当たり４．５〜７キロカロリー、および、第２〜第５日用の１日当たり対象１ポンド当たり３〜５キロカロリーを提供し、前記低タンパク質食が：
第１日用の３０ｇ未満の糖と；
第２〜第５日用の２０ｇ未満の糖と；
第１日用の２８ｇ未満のタンパク質（すべて植物ベース）と；
第２〜第５日用の１８ｇ未満のタンパク質（すべて植物ベース）と；
第１日用の２０〜３０グラムの一価不飽和脂肪と；
第２〜第５日用の１０〜１５グラムの一価不飽和脂肪と；
第１日用の６〜１０グラムの多価不飽和脂肪と；
第２〜第５日用の３〜５グラムの多価不飽和脂肪と；
第１日用の１２ｇ未満の飽和脂肪と；
第２〜第５日用の６グラム未満の飽和脂肪と；
第２〜第５日用の１日当たり１２〜２５グラムのグリセロールと；
を含むことを特徴とするキット。
【請求項５】
請求項１に記載のキットにおいて、前記低タンパク質食が、非常に低いタンパク質量または無タンパク質食と一緒に、２週間から２か月ごとに、５〜７日間の期間、摂取される過剰なレベルの非必須アミノ酸を提供するサプリメントを含むことを特徴とするキット。
【請求項６】
請求項５に記載のキットにおいて、タンパク質カロリーの７０％超が、植物ベースであることを特徴とするキット。
【請求項７】
請求項５に記載のキットにおいて、前記サプリメントが、窒素の供給源として１つ以上の以下のアミノ酸：アラニン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、プロリン、セリン、およびチロシンを提供するが、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファン、バリン、およびアルギニンが、組み合わせて、対象の食事の全重量の５％未満となる量で存在するように、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファン、バリン、およびアルギニンを実質的に除外することを特徴とするキット。
【請求項８】
請求項７に記載のキットにおいて、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファン、バリン、およびアルギニンが、前記対象の食事の全重量の３％未満である量で一緒に存在することを特徴とするキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年２月１２日に提出された米国仮特許出願第６１／７６３，７９７号明細書の利益を主張し、この開示は、本明細書において参照によってその全体が組み込まれる。
【０００２】
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
本発明は、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ  ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈによって与えられる契約番号Ｐ０１  ＡＧ０３４９０６−０１の下で政府支援によりなされた。政府は、本発明に対して一定の権利を有する。
【０００３】
少なくとも１つの態様では、本発明は、年齢関連性の病気および化学毒性の症状を軽減するための方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
栄養失調を伴わないカロリー制限（ＣＲ）は、酵母、線虫、およびマウスを含む多くの動物モデルにおいて寿命を増加させることが一貫して示された。しかしながら、非ヒト霊長動物のライフスパンに対するＣＲの効果は論争の的のままであり、食事内容によって非常に影響を受け得る。モデル生物におけるＣＲに関連するライフスパン延長は、ＩＧＦ−１およびインスリンレベルならびにシグナル伝達における続く欠乏に至るＧＨ、ＧＨＲに対するその効果を通して働くと考えられる。寿命に対するインスリン／ＩＧＦ−１経路の効果は、栄養素利用率によって調節されるこの経路における突然変異がライフスパンにおける２倍の増加を引き起こしたことを示すことによって、線虫において発見された。他の研究は、Ｔｏｒ−Ｓ６ＫおよびＲａｓ−ｃＡＭＰ−ＰＫＡを含む、成長シグナル伝達経路において機能する遺伝子のオルソログにおける突然変異が、複数のモデル生物において加齢を増進し、したがって、成長促進（ｐｒｏ−ｇｒｏｗｔｈ）栄養素シグナル伝達遺伝子による加齢についての、保存された調節の証拠を提供することを明らかにした。
【０００５】
最近、血清ＩＧＦ−１およびインスリンレベルにおいて主な欠損を示す、成長ホルモン受容体欠損（ＧＨＲＤ）を有するヒトが、癌による死も、糖尿病も示さず、肥満症の罹患率がより高いにもかかわらず、このグループにおける心疾患および発作による複合的な死亡が彼らの親類と同様であったことが示された。癌からの同様の保護もまた、２３０のＧＨＲＤを調査した研究において報告された。
【０００６】
タンパク質制限またはメチオニンおよびトリプトファンなどのような特定のアミノ酸の制限は、タンパク質制限がＩＧＦ−１レベルを低下させ、カロリー摂取量と無関係に哺乳動物における寿命を増加させることができ、かつまた、げっ歯動物モデルにおいて癌発生率を低下させることも示されたので、寿命および疾患の危険性に対するカロリー制限の効果の一部について説明し得る。
【０００７】
したがって、彼らの食事制限を長期にわたって変更することを望んでいる対象および定期的な介入のみを検討するが、他の点では、彼らの通常の食事制限を継続するつもりである対象の両方において、年齢関連性の病気の症状を軽減することができる食事療法介入についての必要性がある。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、少なくとも１つの実施形態において、加齢の症状または年齢関連性の症状を軽減するための方法を提供することによって、先行技術の１つ以上の問題を解決する。方法は、対象の平均的な毎日のタンパク質摂取レベルが決定されるステップを含む。一改良では、平均的な毎日のタンパク質摂取レベルが、対象が１日当たり平均して摂取するタンパク質からのカロリーパーセントとして表現される。タンパク質摂取に関して、動物および植物の供給源からのタンパク質カロリーの相対量が、決定される。彼らの通常の食事制限と置換される定期的な低タンパク質高栄養物食は、対象の平均的な毎日のタンパク質摂取レベルが所定のカットオフタンパク質摂取レベルよりも大きいと同定される場合および対象が所定の年齢よりも若い場合、対象に提供される。
【０００９】
他の態様では、対象におけるグルコースおよび／またはＩＧＦ−１レベルを低下させるための方法が、提供される。方法は、植物ベースのタンパク質供給源から約１０パーセント未満のカロリーを有する定期的な低カロリーおよび／または低タンパク質食を対象に提供するステップを含む。対象のグルコースおよび／またはＩＧＦ−１レベルは、タンパク質摂取量を増加させるべきか、減少させるべきかどうかを決定するためにモニターされる。
【００１０】
他の態様では、低タンパク質食が、非常に低いタンパク質量または無タンパク質食と一緒に、５〜７日間の期間、摂取されることになっている過剰なレベルの非必須アミノ酸を提供するサプリメントを含む。一改良では、低タンパク質食が、通常のタンパク質食と交替される。そのような変形では、低タンパク質で植物ベースの食事制限が、合間の１〜７週間の通常の食事制限と共に、２週間〜２か月ごとに、７日間、提供される。典型的に、サプリメントは、窒素の供給源として１つ以上の以下のアミノ酸：アラニン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、プロリン、セリン、およびチロシンを提供するが、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファン、バリン、およびアルギニンが、組み合わせて、対象の食事制限の全重量の５％未満となる量で存在するように、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファン、バリン、およびアルギニンを実質的に除外する。さらなる改良では、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファン、バリン、およびアルギニンが、組み合わせて、対象の食事制限の全重量の３％未満となる量で存在する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、ヒト対象に対して調整した、断食を模倣する食事制限のカロリーの概要を示す表９を示す図である。断食を模倣する食事制限（ＦＭＤ）、Ｐｒｏｌｏｎは、栄養物を最大限にしながら絶食様の応答を誘発する。食事制限の５日間のそれぞれの日についての摂取カロリーならびに体重１ポンドおよび１キログラム当たりに調整したｋｃａｌを示す。５日の食事療法レジメンの間に摂取されたカロリーにおける低下（Δ５日）は、１）１日当たり２，０００カロリーの食事制限に基づいてまたは２）それぞれ≧２００、１５０〜２００、および≦１５０ｌｂの人の重量について２，８００、２，４００、および２，０００カロリーの食事制限に基づいて示す。
【図２】図２は、１８０〜２００ｌｂヒト対象に対して調整した、それぞれの食事制限日について定められた多量栄養素含有量を示す表１０を示す図である。平均１８０〜２００ｌｂの人に基づく５日のＦＭＤレジメンのそれぞれの日についての多量栄養素含有量。食事制限の１日目のカロリー摂取量は、身体が低カロリー摂取に順応するのを可能にするために、以降の日（２〜５）と比較して、それほど低下させない。Ｐｒｏｌｏｎレジメンのそれぞれの日について脂肪、炭水化物（詳細には糖による）、およびタンパク質が寄与するカロリーの％を示す。
【図３】図３は、本発明の変形における１８０〜２００ｌｂヒト対象に対して調整した、それぞれの食事制限日について定められた微量栄養素含有量を示す表１１を示す図である。平均１８０〜２００ｌｂの人に基づく５日のＦＭＤレジメンのそれぞれの日についての微量栄養素含有量。一日量のパーセント（％  ＤＶ）は、２，０００カロリーの食事制限に基づいて計算する。＊微量栄養素のうちのいくつかについては、ＤＶは定められない；示す値は、参照一日摂取量（ＲＤＩ）に基づく。
【図４】図４は、コックス比例ハザードモデルを使用し、年齢およびタンパク質グループの間の統計的に有意な（ｐ＜．０５）相互作用が、総死亡率および癌死亡率について見つけられたことを示す図である。これらのモデルに基づいて、予測される残りの期待寿命は、ベースライン時の年齢によってそれぞれのタンパク質グループについて計算した。結果に基づいて、低タンパク質は、６６歳前に総死亡率および癌死亡率に対して保護効果を有するように思われ、この時点でそれは不利益になる。有意な相互作用は、心臓血管系疾患（ＣＶＤ）死亡率にも糖尿病死亡率にも見つけられなかった。
【図５】図５は、低、中程度、または高タンパク質摂取量を報告する、応答者５０〜６５および６６＋における血清ＩＧＦ−１レベルを示す図である。応答者５０〜６５におけるＩＧＦ−１は、高と比較した場合に、低タンパク質摂取量を有する応答者の間で有意により低い（Ｐ＝０．００４）。６６＋歳で、高および低摂取量の間の差異は、わずかに有意になる（Ｐ＝０．１０１）。ＩＧＦ−１レベルを計算したコホートは２２５３人の対象を含む。５０〜６５歳の対象のうち（ｎ＝１，１２５）、８９人は、低タンパク質カテゴリーにおり、８５４人は中程度タンパク質カテゴリーにおり、１８２人は、高タンパク質カテゴリーにいた。６６＋歳の対象のうち（ｎ＝１，１２８）、８０人は低タンパク質カテゴリーにおり、８６７人は中程度タンパク質カテゴリーにおり、１８１人は高タンパク質カテゴリーにいた。＊Ｐ＜０．０１。
【図６Ａ】図６Ａは、２０，０００個のメラノーマ（Ｂ１６）細胞を移植し、高タンパク質（ｎ＝１０）または低いタンパク質（ｎ＝１０）食を供給した１８週齢雄Ｃ５７ＢＬ／６マウスにおける腫瘍発生率を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、高タンパク質（ｎ＝１０）または低タンパク質（ｎ＝１０）食を供給した（１８週齢）Ｃ５７ＢＬ／６雄マウスにおけるＢ１６腫瘍体積進行を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、高タンパク質（ｎ＝５）または低タンパク質（ｎ＝５）食を供給した（１８週齢）雄Ｃ５７ＢＬ／６マウスにおける１６日目のＩＧＦ−１を示す図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、高タンパク質（ｎ＝１０）または低タンパク質（ｎ＝１０）食を供給した雄（１８週齢）Ｃ５７ＢＬ／６マウスにおける１６日目のＩＧＦＢＰ−１を示す図である。
【図６Ｅ】図６Ｅは、１０月齢雌ＧＨＲＫＯマウス（ｎ＝５）対年齢が一致する同腹仔コントロール（Ｃｔｒｌ；ｎ＝７）におけるＢ１６メラノーマ腫瘍進行を示す図である。
【図６Ｆ】図６Ｆは、２０，０００個の細胞の乳癌（４Ｔ１）を移植し、高タンパク質（ｎ＝１０）または低タンパク質（７％；ｎ＝１０）食を供給した１２週齢雌ＢＡＬＢ／ｃマウスにおける腫瘍発生率を示す図である。
【図６Ｇ】図６Ｇは、高タンパク質（ｎ＝１０）または低タンパク質（ｎ＝１０）食を供給した雌（１２週齢）ＢＡＬＢ／ｃマウスにおける４Ｔ１乳癌進行を示す図である。
【図６Ｈ】図６Ｈは、高カゼインタンパク質（ｎ＝５）または低カゼインタンパク質（ｎ＝５）食を供給した雌（１２週齢）ＢＡＬＢ／ｃマウスにおける１６日目のＩＧＦ−１を示す図である。
【図６Ｉ】図６Ｉは、高カゼインタンパク質（ｎ＝１０）または低カゼインタンパク質（ｎ＝１０）食を供給した雌（１２週齢）ＢＡＬＢ／ｃマウスにおける１６日目のＩＧＦＢＰ−１を示す図である。
【図６Ｊ】図６Ｊは、高大豆タンパク質（ｎ＝５）または低大豆タンパク質（ｎ＝５）食を供給した雌（１２週齢）ＢＡＬＢ／ｃマウスにおける１６日目のＩＧＦ−１を示す図である。
【図６Ｋ】図６Ｋは、高大豆タンパク質（ｎ＝１０）または低大豆タンパク質（ｎ＝１０）食を供給した雌（１２週齢）ＢＡＬＢ／ｃマウスにおける１６日目のＩＧＦＢＰ−１を示す図である。
【図６Ｌ】図６Ｌは、０．５×、１×、または２×濃度の標準的なアミノ酸ミックスに曝露された酵母の生存を示す図である。
【図６Ｍ】図６Ｍは、そのＤＮＡ突然変異頻度を示す図である。
【図６Ｎ】図６Ｎは、すべてのＡＡの存在下において成長させたものと比較した、Ｔｒｐ、Ｌｅｕ、およびＨｉｓのみを含有する培地において成長させた酵母におけるＰＤＳおよびＳＴＲＥ活性を示す図である。
【図６Ｏ】図６Ｏは、Ｒａｓ２欠失が、１ｍＭ  Ｈ２Ｏ２に長期にわたって曝露された野生型（ＤＢＹ７４６）およびｒａｓ２Δ突然変異体におけるＤＮＡ突然変異頻度（Ｃａｎｒ）として測定された酸化ストレス誘発性ゲノム不安定性から保護することを示す図である。
【図６Ｐ】図６Ｐは、出芽酵母（Ｓ．ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）における加齢およびゲノム不安定性に対するアミノ酸の効果についてのモデルを示す図である。アミノ酸は、グルコースによっても活性化されるＴｏｒ−Ｓｃｈ９およびＲａｓ−ｃＡＭＰ−ＰＫＡ経路を活性化し、Ｇｉｓ１およびＭｓｎ２／４の活性の低下を部分的に介して年齢および酸化ストレス依存性ゲノムの不安定性を増進することを示す図である。＊Ｐ＜０．０５、＊＊Ｐ＜０．０１、＊＊＊＜０．００１、＊＊＊＊Ｐ＜０．０００１。
【図７Ａ】図７Ａは、若いおよび高齢のマウスにおける体重に対するタンパク質摂取量の効果を示す図である。高（１８％）タンパク質食を供給した若い（１８週齢）（ｎ＝１０）および高齢（２４月齢）（ｎ＝６）Ｃ５７ＢＬ／６マウスを示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、若いおよび高齢のマウスにおける体重に対するタンパク質摂取量の効果を示す図である。低（４％）タンパク質食を供給した若い（１８週齢）（ｎ＝１０）および高齢（２４月齢）（ｎ＝６）Ｃ５７ＢＬ／６マウスを示す図である。
【図８】図８は、表１２：死亡率およびタンパク質摂取量の間の関連を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、高（１８％）または低（４％）でタンパク質含有量が異なる等カロリー食を供給した１８週齢雄Ｃ５７ＢＬ／６マウスの３０日間の体重を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、高（１８％）または低（４％）でタンパク質含有量が異なる等カロリー食を供給した１８週齢雄Ｃ５７ＢＬ／６マウスのｋｃａｌ／日での３０日間の食物摂取量を示す図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、高タンパク質（ｎ＝１０）または低タンパク質（ｎ＝１０）食を供給した雄（１８週齢）Ｃ５７ＢＬ／６マウスにおける１６日目のＩＧＦＢＰ−２を示す図である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、高タンパク質（ｎ＝１０）または低タンパク質（ｎ＝１０）食を供給した雄（１８週齢）Ｃ５７ＢＬ／６マウスにおける１６日目のＩＧＦＢＰ−３を示す図である。
【図９Ｅ】図９Ｅは、高（１８％）または低（７％）でタンパク質含有量が異なる等カロリー食を供給した１２週齢雌ＢＡＬＢ／ｃマウスの３０日間の体重を示す図である。
【図９Ｆ】図９Ｆは、高（１８％）または低（４％）でタンパク質含有量が異なる等カロリー食を供給した１２週齢雌ＢＡＬＢ／ｃマウスのｋｃａｌ／日での３０日間の食物摂取量を示す図である。
【図９Ｇ】図９Ｇは、高タンパク質（ｎ＝１０）または低タンパク質（ｎ＝１０）食を供給した１２週齢雌ＢＡＬＢ／ｃマウスにおける１６日目のＩＧＦＢＰ−３を示す図である。＊Ｐ＜０．０５、＊＊Ｐ＜０．０１、＊＊＊Ｐ＜０．００１、＊＊＊＊ｐ＜０．０００１；ＡＮＯＶＡ。
【図１０】図１０は、１０月齢雌ＧＨＲＫＯマウス（ｎ＝５）対年齢が一致する野生型コントロール（Ｗｔ；ｎ＝１３）におけるＢ１６メラノーマの腫瘍体積進行を示す図である。＊＊Ｐ＜０．０１。
【図１１Ａ】図１１Ａは、酵母の経日的な生存を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、ｒａｓ２Δ突然変異体と比較した野生型（ＤＢＹ７４６）におけるＣＡＮ１遺伝子における突然変異頻度（Ｃａｎｒ突然変異体／１０６細胞として測定）として示される、弱められた年齢依存性のゲノムの不安定性を示す図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、１ｍＭ  Ｈ２Ｏ２により長期にわたって処置した野生型およびｒａｓ２Δ突然変異体の経日的な生存を示す図である。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、Ｒａｓ２の欠如が、酸化ストレス誘発性のゲノムの不安定性（突然変異頻度Ｃａｎｒ）から保護することを示す図である。＊Ｐ＜０．０５、＊＊Ｐ＜０．０１、＊＊＊＊Ｐ＜０．０００１。
【図１２ａ−ｆ】ＩＧＦ−１は、タンパク質摂取および死亡率の間の関連性を調節する。死亡率に対するタンパク質およびＩＧＦ−１の間の相互作用のコックス比例ハザードモデルからの結果に基づいて、予測されるハザード比を、低タンパク質グループに比べた、中程度および高タンパク質グループの両方についてＩＧＦ−１によって計算した。タンパク質およびＩＧＦ−１の間の有意な相互作用は、５０〜６５歳のグループにおいて総死亡率（３ａ）についてもＣＶＤ死亡率（３ｂ）についても見出されなかった。しかしながら、ＩＧＦ−１および高対低タンパク質についての相互作用は、５０〜６５歳の対象について癌死亡率（３ｃ）について有意であった（ｐ＝．０２６）。結果は、ＩＧＦ−１の１０ｎｇ／ｍｌごとの増加について、癌の死の危険性が、９％ずつ、低タンパク質グループに比べて、高タンパク質グループについて増加することを示す（ＨＲ高タンパク質×ＩＧＦ−１：１．０９；９５％  ＣＩ：１．０１〜１．１７）。タンパク質およびＩＧＦ−１の間の相互作用は、ＣＶＤ死亡率についてのみ６６＋歳の応答者について有意であった。ＩＧＦ−１もまた低かった場合、高または中程度タンパク質食の人々は、ＣＶＤの危険性が低下した；しかしながら、ＩＧＦ−１が増加すると、有益性はなかった。
【図１３】図１３は、表１３：サンプル特徴を示す図である。
【図１４】図１４は、表１４：タンパク質摂取量および死亡率の間の関連性（Ｎ＝６，３８１）を示す図である。
【図１５】図１５は、表１５：死亡率およびタンパク質摂取量の間の関連性に対するＩＧＦ−Ｉの影響（Ｎ＝２，２５３）を示す図である。
【図１６】図１６は、表１６：死亡率に対するタンパク質およびＩＧＦ−Ｉの間の相互作用についてのハザード比を示す図である。
【図１７】図１７は、表１７：死亡率およびタンパク質摂取量の間の関連性に対する動物および植物性タンパク質の影響を示す図である。
【図１８】図１８は、表１８：年齢およびタンパク質摂取量による、平均ＨｂＡ１ｃ、糖尿病罹患率、および平均ＢＭＩの調整を示す図である。
【図１９】図１９は、表１９：ベースライン時に糖尿病を有していなかった参加者の間の糖尿病死亡率およびタンパク質摂取量の間の関連性を示す図である。
【図２０Ａ−Ｄ】ヒト対象は、低タンパク質低カロリーおよび高栄養物の５日間の断食を模倣する食事制限（ＦＭＤ、緑で示す、テキストを参照されたい）、その後に続くおよそ３週間の通常の食事制限（茶色で示す）の３サイクルに参加した（Ａ）。血液は、５日間の食事制限の前および終了時に（時点ＡおよびＢ）ならびにまた、３回目の５日間のＦＭＤの終了の５〜８日後に（時点Ｃ）、採血した。５日間のダイエットは、血中グルコース（Ｂ）、ＩＧＦ−１（ｃ）、およびＩＧＦＢＰ−１（Ｄ）レベルを有意に低下させた。グルコース＊、ｐ＜０．０５、Ｎ＝１８；ＩＧＦ−１、＊＊、ｐ＜０．０１、＊ｐ＜０．０５、Ｎ＝１６；ＩＧＦＢＰ−１、＊＊、ｐ＜０．０１、Ｎ＝１７；統計的検定はすべて、もとの値に対して対応のあるｔ検定、両側として実行した。
【図２１】図２１は、％での実験食の多量栄養素によって供給されるカロリーを示す図である。ＡＩＮ９３Ｇ標準固形飼料は、基準食であり、すべてのマウスに供給した。多量栄養素組成（脂肪、タンパク質、および炭水化物）を変更した実験食はすべて、この食に基づくものとした。低炭水化物ＬＣＨＰ食は、ＡＩＮ９３Ｇ配合と比較して２０％に低下させた炭水化物からのカロリーを有した（１３％対６３．９％）が、より多くのタンパク質（４５．２％）および脂肪（４１．８％）を含有した。食事制限２０％  Ｐ−１（脂肪供給源としてダイズ油）および２０％  Ｐ−２（脂肪供給源としてヤシ油）は、ＡＩＮ９３Ｇの配合と比較して、２０％に低下させたタンパク質供給源からのカロリーを有した；０％  Ｐ食事制限はタンパク質を含有しなかった；これらの食事制限はすべて、ＡＩＮ９３Ｇ標準固形飼料と等カロリーであった。ケトン産生高脂肪食６０％ＨＦは、脂肪供給源からの摂取カロリーの６０％を供給するように設計し、タンパク質および炭水化物から生じるカロリーは、比例して低下させた。９０％ＨＦ食は、９０％の脂肪を含有するケトン食療法とし、最低の炭水化物（１％未満）およびタンパク質含有量の半分（９％）しか供給しない。詳細な食事制限組成およびカロリー含有量は、表１４に要約する。
【図２２Ａ】図２２Ａは、カロリー制限が、体重、グルコース、およびＩＧＦ−１を低下させることを示す図である。１２〜１５週齢雌ＣＤ−１マウスに、マウスが初期体重の２０％を失うまで（点線）、ＡＩＮ９３Ｇげっ歯動物標準固形飼料を適宜供給した（灰色の正方形）、４０％、６０％、８０％、および９０％カロリー制限ＡＩＮ９３Ｇ食（三角形）に曝露した、または絶食させた（ＳＴＳ、緑色の長方形）ことを示す図である。実験グループ当たりＮ＝５。すべてのデータは平均±ＳＥＭとして示す。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、カロリー制限が、体重、グルコース、およびＩＧＦ−１を低下させることを示す図である。８０％の体重に到達するまでの、ＣＲレジメンの厳しさ対期間（日）についての直線フィットを示す図である。
【図２２Ｃ】図２２Ｃは、カロリー制限が、体重、グルコース、およびＩＧＦ−１を低下させることを示す図である。一旦８０％の体重に到達した、マウスについての血中グルコースレベルを示す図である。赤色の線は、平均に相当する；＊ｐ＜０．０５、＊＊＊ｐ＜０．００１、ＡＮＯＶＡ、Ｔｕｋｅｙの多重比較。
【図２２Ｄ】図２２Ｄは、カロリー制限が、体重、グルコース、およびＩＧＦ−１を低下させることを示す図である。一旦８０％の体重に到達した、マウスについての血清ＩＧＦ−１レベルを示す図である。赤色の線は、平均に相当する；＊＊＊ｐ＜０．００１、ＡＮＯＶＡ、Ｔｕｋｅｙの多重比較。
【図２３】図２３は、体重、食物摂取量、グルコース、および血清ＩＧＦ−１に対する多量栄養素を定めた食事制限の効果を示す図である。１２〜１５週齢の５匹の雌ＣＤ−Ｉマウスは、ＡＩＮ９３Ｇげっ歯動物標準固形飼料（黒色の丸）またはＡ）２つの異なる低タンパク質食（２０％Ｐ−１および２０％Ｐ−２）、炭水化物は低いが、タンパク質は高い食事制限（ＬＣＨＰ）、タンパク質欠乏食（０％Ｐ）、もしくはＢ）高脂肪食（６０％ＨＦ）ケトン食療法（９０％ＨＦ）を適宜供給した。多量栄養素に関する詳細な全体図を表１に示す。Ｃ）食事制限ＡＩＮ９３Ｇ、２０％Ｐ−１、２０％Ｐ−２、ＬＣＨＰ、および０％Ｐに対する毎日の任意のカロリー摂取量。Ｄ）食事制限６０％ＨＦおよび９０％ＨＦに対する毎日の任意のカロリー摂取量；ＡＩＮ９３Ｇは基準として示す。すべてのデータは平均±ＳＥＭとして示す。Ｅ）９日間適宜供給した後の血清ＩＧＦ−１レベル。線は平均に相当する；＊ｐ＜０．０５、＊＊＊ｐ＜０．００１、ＡＮＯＶＡ、ＡＩＮ９３Ｇコントロールと比較したＴｕｋｅｙの多重比較。
【図２４Ａ】図２４Ａは、カロリー制限した多量栄養素を定めた食事制限についてのストレス抵抗性試験を示す図である。マウスは、ドキソルビシン（２４ｍｇ／ｋｇ、赤色の点線）の静脈内注射の前に、３日間（緑色のボックス）、適宜（ＡＩＮ９３Ｇ）食物を供給した、６０時間（ＳＴＳ）絶食させた、または多量栄養素組成を定めた５０％カロリー制限食（ＡＩＮ９３Ｇ、ＬＣＨＰ、０％Ｐ、６０％ＨＦ、９０％ＨＦ）を供給した。生存は、注射後２５日間続き、その後、残っている動物は、生存者と見なした。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、３日間の適宜の供給およびＣＲ食後ならびに６０時間ＳＴＳ後の血中グルコースレベル示す図である。線は平均に相当する。＊ｐ＜０．０５、＊＊＊ｐ＜０．００１、ＡＮＯＶＡ、Ｔｕｋｅｙの多重比較。統計ソフトウェアＰｒｉｓｍ（ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ）によるペアマッチ（ｐａｉｒ−ｍａｔｃｈｅｄ）プール実験からプロットした生存データ。
【図２５Ａ】図２５Ａは、インビボにおけるＧＬ２６神経膠腫および４Ｔ１乳癌の腫瘍進行を示す図である。マウスＧＬ２６神経膠腫の皮下腫瘍進行をｍｍ３で総腫瘍体積によって示す図である。一旦腫瘍が１０日目に皮膚下で触診可能になったら、腫瘍測定を始めた。動物は、コントロールとしてのＡＩＮ９３Ｇ（Ｎ＝５）または低タンパク質食２０％Ｐ−１（Ｎ＝６）を適宜供給した。すべてのデータは平均±ＳＥＭとして示す。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、インビボにおけるＧＬ２６神経膠腫および４Ｔ１乳癌の腫瘍進行を示す図である。マウス４Ｔ１乳癌の皮下腫瘍進行をｍｍ３で総腫瘍体積によって示す図である。一旦腫瘍が１２日目に皮膚下で触診可能になったら、腫瘍測定を始めた。コントロール動物（Ｎ＝１０）は処置を受けなかった、また、腫瘍は急速に進行し、腫瘍移植の５４日後までに２０００ｍｍ３のエンドポイント体積に到達した。シスパルチン（ＣＤＤＰ）を動物（Ｎ＝９）に１５、３３、および４４日目に注射した。第１のＣＤＤＰ用量は、静脈内注射によって１２ｍｇ／ｋｇで送達し、２回の続く注射は、化学毒性を回避するために８ｍｇ／ｋｇで送達した。５０％ＩＣＲ＋ＣＤＤＰグループ（Ｎ＝９）におけるマウスは、シスプラチン注射の前に、３日間（ＩＣＲ（緑色のボックス））、コントロールグループの毎日のカロリー摂取量の５０％まで低下させたＡＩＮ９３Ｇ食事制限を断続的なレジメンで供給した。注射スケジュールはＣＤＤＰグループと同一。すべてのデータは平均±ＳＥＭとして示す。＊＊＊ｐ＜０．００１、ＡＮＯＶＡ、Ｔｕｋｅｙの多重比較、コントロールと比較。
【図２６Ａ】図２６Ａは、マウスが初期体重の２０％を失うまで、ＡＩＮ９３Ｇげっ歯動物標準固形飼料を適宜供給した（灰色の正方形）、４０％、６０％、８０％、および９０％カロリー制限ＡＩＮ９３Ｇ食（三角形）を供給した、または絶食させた（ＳＴＳ、緑色の長方形）動物についてのｋｃａｌ／日での食物摂取量を示す図である。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、すべての実験食に対する４８時間の曝露の後のマウスについての血中グルコースレベルを示す図である。線は、平均に相当する；＊＊ｐ＜０．０１、＊＊＊ｐ＜０．００１、ＡＮＯＶＡ、Ｔｕｋｅｙの多重比較。
【図２７】図２７は、示す実験食を９日間適宜供給した後の血中グルコースレベルを示す図である。線は平均に相当する。
【図２８Ａ】図２８Ａは、ドキソルビシン（２４ｍｇ／ｋｇ、赤色の点線）の静脈内注射の前に３日間（緑色のボックス）、適宜（ＡＩＮ９３Ｇ）食物を供給したまたは多量栄養素組成を定めた（６０％ＨＦ、ＬＣＨＰ、０％Ｐ）５０％カロリー制限食を供給したマウスについての体重プロファイルを示す図である。
【図２８Ｂ】図２８Ｂは、ドキソルビシン（２４ｍｇ／ｋｇ、赤色の点線）の静脈内注射の前に、適宜（ＡＩＮ９３Ｇ）供給した、３日間、多量栄養素組成を定めた（ＡＩＮ９３Ｇ、９０％ＨＦ）５０％カロリー制限食を供給した、または６０時間絶食させた（緑色のボックス）マウスについての体重プロファイルを示す図である。
【図２９】図２９は、％での古典的ケトン食療法および変更したアトキンスダイエットの多量栄養素によって供給されるカロリーを示す図である。
【図３０】図３０は、表２０．実験食に含有される多量栄養素およびカロリーに関する全体図を示す図である。
【図３１】図３１は、表２１．多量栄養素を定めた食事制限についての詳細な組成を示す図である。
【図３２】図３２は、表２２．多量栄養素を定めた食事制限についての調節スケジュールを示す図である。
【図３３】図３３は、表２３．カロリー制限食の組成を示す図である。
【図３４】図３４は、表２４．カロリー制限した多量栄養素を定めた食事制限の組成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の目下好ましい組成物、実施形態、および方法についてここで詳細に言及する。図は必ずしも一定の縮尺ではない。開示される実施形態は、様々なおよび代替の形態で例示されてもよい本発明の単なる例証である。そのため、本明細書において開示される詳細については、限定として解釈されないものとするが、単に、本発明の任意の態様の代表的な基礎としておよび／または本発明を様々に用いるために当業者に教示するための代表的な基礎として解釈されるものとする。
【００１３】
実施例以外または別段の指示がある場合以外、反応および／または使用の材料の量または条件を示す、この説明におけるすべての数量は、本発明の最も広範な範囲を説明するのに、語「約」によって修飾されるものとして理解されるものとする。述べられる数の範囲内での実施が一般に好ましい。また、別段の指示がない限り、パーセント、「の一部」、および比の値は重量によるものであり、本発明に関する所定の目的に適しているまたは好ましい材料のグループまたはクラスについての説明は、グループまたはクラスの任意の２つ以上のメンバーの混合物が等しく適しているまたは好ましいことを暗示し、化学用語での構成要素の説明は、説明において指定される任意の組み合わせへの追加の時の構成要素を指し、一度混合されたら、混合物の構成要素の間の化学的相互作用を必ずしも起こらないようにするわけではなく、頭文字または他の略語の最初の定義は、同じ略語の本明細書におけるすべての続く使用に適用され、最初に定義された略語の通常の文法上の変形に変更すべき点を変更して適用され、別段の指示がない限り、特性の測定値は、同じ特性についてあらかじめまたは後で参照されるものと同じ技術によって決定される。
【００１４】
本発明は、特定の構成成分および／または条件がもちろん変わってもよいように、下記に説明される特定の実施形態および方法に限定されない。さらに、本明細書において使用される術語は、本発明の特定の実施形態を説明する目的のみのために使用され、決して限定するようには意図されない。
【００１５】
本明細書および添付の請求項において使用されるように、文脈が明らかに示さない限り、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、複数形の指示物を含む。たとえば、単数の構成成分への言及は、複数の構成成分を含むことが意図される。
【００１６】
用語「必須アミノ酸」は、生物によって合成することができないアミノ酸を指す。ヒトでは、必須アミノ酸は、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファン、バリンを含む。そのうえ、下記のアミノ酸もまた、ある条件でヒトにおいて必須である−ヒスチジン、チロシン、およびセレノシステイン。
【００１７】
用語「キロカロリー」（ｋｃａｌ）および「カロリー」は、食物カロリーを指す。用語「カロリー」は、いわゆる小カロリーを指す。
【００１８】
用語「対象」は、ヒトまたは霊長動物（特に高等霊長動物）、ヒツジ、イヌ、げっ歯動物（たとえばマウスもしくはラット）、モルモット、ヤギ、ブタ、ネコ、ウサギ、および雌ウシなどのようなすべての哺乳動物を含む動物を指す。
【００１９】
本発明の実施形態では、加齢の症状または年齢関連性の症状を軽減するための方法が、提供される。たとえば、本発明の実施形態の方法は、糖尿病または癌を予防してもよくまたは処置してもよく、年齢関連性の死および他の年齢関連性の疾患を遅延させる。他の変形では、方法が、対象におけるグルコースおよび／またはＩＧＦ−１レベルを低下させるのに有用である。さらに他の変形では、方法が、対象における化学毒性を処置する（たとえば、その症状を軽減する）のに有用である。典型的に、方法は、これらの状態の１つ以上の症状を軽減する。特に、対象における寿命を増加させるための方法が、提供される。本発明の状況では、寿命を増加させることは、対象がより長く生きる見込みを改善することを意味する。たとえば、対象と同じプロファイル（体重、年齢、グルコースレベル、インスリンレベルなど、下記を参照されたい）を有する多くの対象が、本発明の方法にかけられる場合、平均的な生存期間は増加する。方法は、対象の平均的な毎日のタンパク質摂取レベルが決定されるステップを含む。一改良では、平均的な毎日のタンパク質摂取レベルが、対象が１日当たり平均して摂取するタンパク質からのカロリーパーセントとして表現される。対象のタンパク質摂取量は、対象が、対象の毎日のまたは毎週のタンパク質、脂肪、および炭水化物摂取に関して、質問に回答するまたは書面の調査に記入することによって評価されてもよい。タンパク質摂取に関して、動物および植物の供給源からのタンパク質カロリーの相対量が、決定される。
【００２０】
低タンパク質食は、対象の平均的な毎日のタンパク質摂取レベルが所定のカットオフタンパク質摂取レベルよりも大きいと同定される場合および対象が所定の年齢よりも若い場合、対象に提供される。典型的に、所定の年齢は、６０〜７０歳である。所定の年齢は、好ましいものから順に、６０歳、６１歳、６２歳、６３歳、６４歳、６６歳、６７歳、６８歳、６９歳、７０歳、６５歳、およびそれ以下である。特徴として、低タンパク質食は、所定のカットオフタンパク質摂取レベル未満であるタンパク質からのカロリーパーセントを提供する。典型的に、所定のカットオフタンパク質摂取レベルは、対象によって１日当たり平均して摂取される総カロリーのうち、タンパク質からの２０％カロリーである。一改良では、典型的に、所定のカットオフタンパク質摂取レベルが、対象によって１日当たり平均して摂取される総カロリーのうち、タンパク質からの１５％カロリーである。一改良では、所定のカットオフタンパク質摂取レベルが、対象によって１日当たり平均して摂取される総カロリーのうち、タンパク質からの１０％カロリーである。他の改良では、典型的に、所定のカットオフタンパク質摂取レベルが、対象によって１日当たり平均して摂取される総カロリーのうち、タンパク質からの５％カロリーである。いくつかの改良では、低タンパク質食が、ダイズなどのような植物供給源であるタンパク質から好ましいものから順に、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、および９０％以上のカロリーを提供する。好都合には、低タンパク質食は、植物供給源からタンパク質の約１００％のカロリーを提供する。
【００２１】
対象のＩＧＦ−１および／またはＩＧＦＢＰ１レベルは、対象が受けるべき食事制限の頻度およびタイプ（たとえば下記のタンパク質量を参照されたい）ならびに特に、タンパク質摂取量を増加させるべきか減少させるべきかどうかを決定するためにモニターされる（すなわち、典型的に、対象が１つ以上のサイクルの低タンパク質食を提供された後、ＩＧＦ−Ｉのレベルは減少し、ＩＧＦＢＰ１のレベルは増加する。特に、低タンパク質食は、少なくとも１０パーセント、ＩＧＦ−Ｉを低下させるおよび／または少なくとも５０％パーセント、ＩＧＦＢＰ１レベルを高める。他の改良では、低タンパク質食が、少なくとも２０パーセント、ＩＧＦ−Ｉを低下させるおよび／または少なくとも７５％、ＩＧＦＢＰ１レベルを高める。他の改良では、低タンパク質食が、少なくとも５０パーセント、ＩＧＦ−Ｉを低下させるおよび／または少なくとも２倍、ＩＧＦＢＰ１レベルを高める。ＩＧＦ−Ｉ減少および／またはＩＧＦＢＰ１増加が不十分であると決定される場合、低タンパク質食は、タンパク質供給源からのいっそう低い量のカロリーを提供するように調節することができる。
【００２２】
本発明の実施形態の変形では、高タンパク質食が、対象の年齢が所定の年齢よりも高い場合、対象に提供され、所定のカットオフタンパク質摂取レベルよりも大きいタンパク質カロリーパーセンテージを有する高タンパク質食を対象に提供する。
【００２３】
他の変形では、低タンパク質食が、所定の日数、対象に提供される。たとえば、低タンパク質食は、２〜１０日間、対象に提供される。他の改良では、低タンパク質食が、３〜７日間、対象に提供される。多くの状況において、低いタンパク質は、対象に定期的に提供される。低タンパク質食が対象に提供される頻度は、インスリン抵抗性、空腹時血糖レベル、ＩＧＦ−Ｉ、ＩＧＦＢＰ１、肥満症、ボディマス指数、前の１０年間の体重減少、癌の家族歴、糖尿病の家族歴、早死にの家族歴についての対象のレベルによって決定される。頻度は、高いＩＧＦ−Ｉレベル（たとえば２００ナノグラム／ｍｌ以上）、低レベルのＩＧＦＢＰ１、および／またはインスリン抵抗性を有する対象について毎月〜１２０〜２００ｎｇ／ｍｌのＩＧＦ−Ｉを有し、かつインスリン抵抗性を有していない対象について３か月ごとに一度とすることができる。
【００２４】
一改良では、低タンパク質食が、タンパク質から１０％未満のカロリーを提供するおよび／または国際公開第ＰＣＴ／ＵＳ１３／６６２３６号パンフレットにおいて示されるようにすべてのタンパク質が植物ベースである、断食を模倣する食事制限であり、この特許出願の全開示は、参照によってこれによって組み込まれる。特に、低タンパク質食は、対象に第１の期間に施される。本明細書において使用されるように、時に、この実施形態の低タンパク質食）。一改良では、低タンパク質食が、第１日（１日目）に対象１ポンド当たり４．５〜７キロカロリーおよび次いで、低タンパク質食の第２〜第５日（２〜５日目）に１日当たり対象１ポンド当たり３〜５キロカロリーを提供する。第２の食事制限は、第２の期間に対象に施される。一改良では、第２の食事制限が、低タンパク質食後（たとえば直後）の２５〜２６日間、対象の通常のカロリー消費量の２０パーセント以内にある総カロリー消費量を提供する。特徴として、ＩＧＦ−Ｉのレベルが減少し、ＩＧＦＢＰ１のレベルが増加することが観察される。一改良では、この実施形態の方法が、１〜５回、繰り返される。他の改良では、この実施形態の方法が、２〜３回、繰り返される。さらに他の改良では、この実施形態の方法が、対象のＩＧＦ−ＩおよびＩＧＦＢＰ１レベルならびにタンパク質摂取量に依存して１〜３か月ごとの頻度で、数年の期間または対象の一生を通じて繰り返される。頻度は、高タンパク質摂取量（タンパク質から１５％以上のカロリー）ならびに／または高いＩＧＦ−Ｉレベル（たとえば２００ナノグラム／ｍｌ以上）および低レベルのＩＧＦＢＰ１ならびに／またはインスリン抵抗性を有する対象について毎月〜１０〜１５％のカロリーに相当するタンパク質摂取量、１２０〜２００ｎｇ／ｍｌのＩＧＦ−Ｉレベルを有し、かつインスリン抵抗性を有していない対象について３か月ごとに一度とすることができる。
【００２５】
他の改良では、低タンパク質食ならびに第２の食事制限（たとえば対象の通常の食事制限およびカロリー摂取量）の組み合わせが、対象の通常のカロリー摂取量の１０パーセント以内のカロリーの総数を対象に提供する。他の改良では、低タンパク質食および第２の食事制限の組み合わせが、対象の通常のカロリー摂取量の５パーセント以内のカロリーの総数を対象に提供する。他の改良では、低タンパク質食および第２の食事制限の組み合わせが、対象の通常のカロリー摂取量の１パーセント以内のカロリーの総数を対象に提供する。
【００２６】
一改良では、断食を模倣する食事制限（ＦＭＤ）が、５日間、対象の食事制限と完全に置換されることを含む。この５日間の期間の間に、対象は、多くの水を摂取する。標準体重（１８．５〜２５の間のボディマス指数またはＢＭＩ）の健康な対象については、食事制限は、最初の３か月間、月に一度（５日間、食事制限および２５〜２６日間、彼らの通常の食事制限）およびその後３か月ごとに（３か月ごとに５日間）摂取される。対象の体重が測定され、対象は、次のサイクルが始められる前に、食事制限の間の失われた体重の少なくとも９５％を取り戻さなければならない。１８．５未満のＢＭＩを有する対象は、医師によって推奨されないおよび監督されない限り、ＦＭＤを行うべきでない。同じレジメン（３か月間、毎月一度、その後３か月ごとに一度）は、特許出願において示される状態のすべての処置のためにまたは処置のサポートに採用することができる。
【００２７】
ＦＭＤのための摂取ガイドラインは、カロリー、多量栄養素、および微量栄養素に関する栄養成分表（Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ  Ｆａｃｔｓ）を含む。カロリーは、利用者の体重に従って摂取される。全カロリー消費量は、１日目、１ポンド当たり４．５〜７カロリー（または１キログラム当たり１０〜１６カロリー）および２〜５日目、１ポンド当たり３〜５カロリー（または１キログラム当たり７〜１１カロリー）である。図１〜３は、１日目〜５日目の栄養素の表を提供する。多量栄養素に加えて、食事制限は、１日目に３０ｇ未満の糖および２〜５日目に２０ｇ未満の糖を含有するべきである。食事制限は、１日目に２８ｇ未満のタンパク質および２〜５日目に１８ｇ未満のタンパク質を、主としてまたは完全に植物ベースの供給源から含有するべきである。食事制限は、１日目に２０〜３０グラムの一価不飽和脂肪および２〜５日目に１０〜１５グラムの一価不飽和脂肪を含有するべきである。食事制限は、１日目に６〜１０グラムの多価不飽和脂肪および２〜５日目に３〜５グラムの多価不飽和脂肪を含有するべきである。食事制限は、１日目に１２ｇ未満の飽和脂肪および２〜５日目に６グラム未満の飽和脂肪を含有するべきである。典型的に、終日の脂肪は、以下のものの組み合わせに由来する：アーモンド、マカダミアナッツ、ペカン、ココナッツ、ヤシ油、オリーブ油、および亜麻仁。一改良では、ＦＭＤ食事制限が、終日の食物繊維の推奨一日量の５０％以上を含む。さらなる改良では、食物繊維の量が、５日間ずっと、１日当たり１５グラム以上である。食事制限は、２〜５日目に、１日当たり１２〜２５グラムのグリセロールを含有するべきである。一改良では、グリセロールが、体重１ポンド当たり０．１グラム／日で提供される。
【００２８】
一変形では、ＦＭＤが、下記の微量栄養素を含む（少なくとも９５％非動物ベース）：１日当たり５，０００ＩＵ以上のビタミンＡ（１〜５日目）；１日当たり６０〜２４０ｍｇのビタミンＣ（１〜５日目）；１日当たり４００〜８００ｍｇのカルシウム（１〜５日目）；１日当たり７．２〜１４．４ｍｇの鉄（１〜５日目）；１日当たり２００〜４００ｍｇのマグネシウム（１〜５日目）；１日当たり１〜２ｍｇの銅（１〜５日目）；１日当たり１〜２ｍｇのマンガン（１〜５日目）；１日当たり３．５〜７ｍｅｇのセレン（１〜５日目）；１日当たり２〜４ｍｇのビタミンＢ１（１〜５日目）；１日当たり２〜４ｍｇのビタミンＢ２（１〜５日目）；１日当たり２０〜３０ｍｇのビタミンＢ３（１〜５日目）；１日当たり１〜１．５ｍｇのビタミンＢ５（１〜５日目）；１日当たり２〜４ｍｇのビタミンＢ６（１〜５日目）；１日当たり２４０〜４８０ｍｅｇのビタミンＢ９（１〜５日目）；１日当たり６００〜１０００ＩＵのビタミンＤ（１〜５日目）；１日当たり１４〜３０ｍｇのビタミンＥ（１〜５日目）；１日当たり８０ｍｅｇ以上のビタミンＫ（１〜５日目）；１６〜２５ｍｅｇのビタミンＢ１２が、全５日間の期間の間に提供される；６００ｍｇのドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ、藻類由来）が、全５日間の期間の間に提供される。ＦＭＤ食事制限は、ケール、カシュー、黄ピーマン、タマネギ、レモン汁、酵母、ウコン、マッシュルーム、ニンジン、オリーブ油、ビート汁、ホウレンソウ、トマト、コラード、イラクサ、タイム、塩、胡椒、ビタミンＢ１２（シアノコバラミン）、ビート、バターナットカボチャ、コラード、トマト、オレガノ、トマト汁、オレンジ汁、セロリ、ロメインレタス、ホウレンソウ、クミン、オレンジの皮、クエン酸、ナツメグ、クローブ、およびその組み合わせを含む、ほとんど（つまり重量で５０パーセント以上）が自然の供給源由来の高微量栄養素内容物を提供する。表１は、ＦＭＤ食事制限において提供することができる、さらなる微量栄養素補給の例を提供する。
【表１】
2020073473.tif 000002
【００２９】
他の実施形態では、上記に示される食事制限プロトコールの実施のための食事制限パッケージが、提供される。食事制限パッケージは、対象に第１の期間に施されることになっている低タンパク質食のための食料の第１のセットを含み、低タンパク質食が、第１日に対象１ポンド当たり４．５〜７キロカロリーおよび低タンパク質食の第２〜第５日に１日当たり対象１ポンド当たり３〜５キロカロリーを提供する。食事制限パッケージは、第１日に３０ｇ未満の糖；第２〜第５日に２０ｇ未満の糖、第１日に２８ｇ未満のタンパク質、第２〜第５日に１８ｇ未満のタンパク質、第１日に２０〜３０グラムの一価不飽和脂肪、第２〜第５日に１０〜１５グラムの一価不飽和脂肪、第１日に６〜１０グラムの多価不飽和脂肪、第２〜第５日に３〜５グラムの多価不飽和脂肪、第１日に１２ｇ未満の飽和脂肪、第２〜第５日に６グラム未満の飽和脂肪；および第２〜第５日に１日当たり１２〜２５グラムのグリセロールを提供する食料を含む。一改良では、食事制限パッケージが、上記に示される微量栄養素を提供するのに十分な食料をさらに含む。さらなる改良では、食事制限パッケージが、上記に示される方法の詳細を提供する説明書を提供する。
【００３０】
上記に示される実施形態の改良では、食事制限の５日間の供給が、スープ／ブロス、ソフトドリンク、ナッツバー、およびサプリメントを含む。食事制限は、以下のように施される：１）第１の日に、高微量栄養物を有する１０００〜１２００ｋｃａｌ食事制限が提供される；２）次の４日間、６５０〜８００ｋｃａｌの毎日の食事制限プラス６０〜１２０ｋｃａｌを提供するグルコース置換炭素供給源（グリセロールまたは等価物）を含有する飲料が提供される。置換炭素供給源は、幹細胞活性化に対する絶食の効果に干渉しない。
【００３１】
上記に示される実施形態の他の改良では、６日間の低タンパク質食事制限プロトコールが、スープ／ブロス、ソフトドリンク、ナッツバー、およびサプリメントを含む。食事制限は、以下のように施される：１）第１の日に、高微量栄養物を有する１０００〜１２００ｋｃａｌ食事制限が提供される；２）次の３日間、２００ｋｃａｌ未満の毎日の食事制限プラス６０〜１２０ｋｃａｌを提供するグルコース置換炭素供給源を含有する飲料。グリセロールを含むこの置換炭素供給源は、幹細胞活性化に対する絶食の効果に干渉しない；３）５日目に、対象は通常の食事制限を摂取する；ならびに４）６日目に、３００ｋｃａｌの高脂肪供給源および微量栄養物ミックスからなるさらなる補充食物、６日目に、３００ｋｃａｌの高脂肪供給源および微量栄養物ミックスからなる補充食物が、通常の食事制限に加えて提供される。
【００３２】
さらに他の改良では、食事制限プロトコールが、スープ／ブロス、ソフトドリンク、ナッツバー、およびサプリメントを含む低タンパク質食事制限の６日間の供給を含む。１）第１の日に、高微量栄養物を有する１０００〜１２００ｋｃａｌ食事制限が提供される；２）次の３日間、１０グラム未満のタンパク質および糖由来の２００ｋｃａｌ未満を含有する６００〜８００ｋｃａｌの毎日の食事制限；３）５日目に、対象は通常の食事制限を受ける；ならびに４）６日目に、３００ｋｃａｌの高脂肪供給源および微量栄養物ミックスからなるさらなる補充食物、６日目に、３００ｋｃａｌの高脂肪供給源および微量栄養物ミックスからなる補充食物が、通常の食事制限に加えて提供される。
【００３３】
特に有用な食事制限プロトコールおよび食事療法パッケージは、国際公開第２０１１／０５０３０２号パンフレットおよび本明細書における食事療法プロトコールによって提供される。国際公開第２０１１／０５０３０２号パンフレットは、参照によってこれによってその全体が組み込まれる。特に、対象は、第１の期間に低タンパク質食、第２の期間に第２の食事制限、および第３の期間に任意選択の第３の食事制限が提供される。低タンパク質食は、対象の通常のカロリー摂取量のせいぜい５０％を対象に提供し、少なくとも５０％のキロカロリーが脂肪、好ましくは一価不飽和脂肪に由来する。対象の通常のカロリー摂取量は、彼または彼女の重量を維持するために対象が摂取するｋｃａｌの数値である。対象の通常のカロリー摂取量は、対象にインタビューすることによってまたは対象の重量を考慮して推定されてもよい。おおよその目安として、対象の通常のカロリー摂取量は、平均して男性については２６００ｋｃａｌ／日および女性については１８５０ｋｃａｌ／日である。ある事例では、低タンパク質食は、７００〜１２００ｋｃａｌ／日を対象に提供する。特に有用な改良では、低タンパク質食が、約１１００ｋｃａｌ／日を平均重量の男性の対象および９００ｋｃａｌ／日を平均重量の女性の対象に提供する。典型的に、第１の所定の期間は、約１〜５日である。ある事例では、第１の所定の期間は、１日である。低タンパク質食における脂肪のレベルを客観的に把握するために、Ｕ．Ｓ．Ｆｏｏｄ  ａｎｄ  Ｄｒｕｇ  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎは、典型的な２０００キロカロリーの１日の食事制限について以下の栄養の内訳を推奨している：６５グラムの脂肪（約５８５キロカロリー）、５０グラムのタンパク質（約２００キロカロリー）、３００グラムの全炭水化物（約１２００キロカロリー）。そのため、低タンパク質食のあるバージョンにおいて、炭水化物およびタンパク質由来の大部分のカロリーが省かれる。
【００３４】
低タンパク質食は、脂肪の事実上任意の供給源を包含するが、一価不飽和脂肪供給源および多価不飽和脂肪供給源を含む不飽和脂肪が高い供給源は特に有用である（たとえばオメガ−３／６必須脂肪酸）。一価不飽和食物供給源の適した例は、ピーナッツバター、オリーブ、ナッツ（たとえばアーモンド、ペカン、ピスタチオ、カシュー）、アボカド、種子（たとえばゴマ）、油（たとえばオリーブ、ゴマ、ピーナッツ、キャノーラ）などを含むが、これらに限定されない。多価不飽和食物供給源の適した例は、クルミ、種子（たとえばパンプキン、ヒマワリ）、アマニ、魚（たとえばサケ、マグロ、サバ）、油（たとえばベニバナ、ダイズ、トウモロコシ）を含むが、これらに限定されない。低タンパク質食はまた、野菜抽出物、ミネラル、オメガ−３／６必須脂肪酸、およびその組み合わせからなる群から選択される構成成分をも含む。一改良では、そのような野菜抽出物は、推奨される毎日の１回分の野菜の５回分の相当物を提供する。野菜抽出物に適した供給源は、パクチョイ、ケール、レタス、アスパラガス、ニンジン、バターナットカボチャ、アルファルファ、グリーンピース、トマト、キャベツ、カリフラワー、ビートを含むが、これらに限定されない。オメガ−３／６必須脂肪酸に適した供給源は、サケ、マグロ、サバ、青魚、メカジキ、およびその他同種のものなどのような魚を含む。さらなる改良では、低タンパク質食が、脂肪からの少なくとも２５パーセントのカロリーが、２〜７個の炭素原子を有する短鎖脂肪酸および／または８〜１２個の炭素原子を有する中鎖飽和脂肪酸からのものとなるように、脂肪供給源を含む。脂肪酸の特定の例は、ラウリン酸および／またはミリスチン酸を含み、脂肪供給源は、オリーブ油、核油、および／またはヤシ油を含む。他の改良では、低タンパク質食が、食事制限中に含有される総カロリーの約０〜２２パーセントの量で脂肪からのカロリーを含む。
【００３５】
一改良では、対象が、次いで、第２の期間に第２の食事制限が提供される。第２の食事制限は、せいぜい９００ｋｃａｌ／日を対象に提供する。ある事例では、第２の食事制限は、せいぜい２００ｋｃａｌ／日を対象に提供する。典型的に、第２の所定の期間は、約２〜７日である。ある特定の事例では、第２の所定の期間は、３日である。さらに他の改良では、第２の食事制限が、野菜抽出物、ミネラル、オメガ−３／６必須脂肪酸、およびその組み合わせからなる群から選択される構成成分を含む。一改良では、そのような野菜抽出物は、推奨される毎日の１回分の野菜の５回分の相当物を提供する。野菜抽出物に適した供給源は、パクチョイ、ケール、レタス、アスパラガス、ニンジン、バターナットカボチャ、アルファルファ、グリーンピース、トマト、キャベツ、カリフラワー、ビートを含むが、これらに限定されない。オメガ−３／６必須脂肪酸に適した供給源は、サケ、マグロ、サバ、青魚、メカジキ、およびその他同種のもの由来の魚油を含む。
【００３６】
本明細書における食事療法プロトコールの有効性は、多くの対象のパラメーターの測定値によってモニターされる。たとえば、ＩＧＦ−Ｉの対象の血清濃度は、最初のＩＧＦ−Ｉおよびタンパク質摂取レベルならびに添付の刊行物において記載される死からの保護のための最適なレベルに依存して、第２の食事制限期間の終了までに２５〜９０％低下することが望ましい。対象における血中グルコース濃度は、第２の食事制限期間の終了までに２５〜７５％低下することもまた望ましい。
【００３７】
本発明の実施形態の他の変形では、低タンパク質食が、あるアミノ酸を有するアミノ酸特異的なサプリメントを含む。典型的に、サプリメントは、非常に低いタンパク質量または無タンパク質食と一緒に、５〜７日間の期間、摂取されることになっている過剰なレベルの非必須アミノ酸を提供する。一改良では、低タンパク質食が、通常のタンパク質食と交替される。そのような変形では、低タンパク質食が、合間の１〜７週間の通常の食事制限と共に、２週間〜２か月ごとに、７日間、提供される。一改良では、アミノ酸特異的なサプリメントが、以下のアミノ酸、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファン、バリン、およびアルギニンを実質的に除外する。この文脈において、「実質的に除外する」は、除外されるアミノ酸の合計が、好ましい順に、対象の食事制限の全重量の５重量パーセント、３重量パーセント、１重量パーセント、および０．５重量パーセント未満であることを意味する。代わりに、アミノ酸特異的な食事制限は、窒素の供給源として１つ以上の以下のアミノ酸を提供する：アラニン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、プロリン、セリン、およびチロシン。表２〜４は、下記に示されるようにタンパク質を制限するものでもあるマウスについてのアミノ酸特異的な食事制限の特徴を提供する。典型的なマウス食事制限は、１日当たり約１９ｋｃａｌを提供する。ヒトなどのような他の哺乳動物については、タンパク質制限（ＰＲ）食は、必須カロリーを提供するように調整される。たとえば、米国における成人についての典型的なカロリー摂取量は、１日当たり約２２００カロリーである。表５は、ヒト対象についてのそれぞれの供給源由来の１日当たりのキロカロリーを提供するが、表６は、ヒトについてのそれぞれの供給源由来の１日当たりのグラムを提供する。
【表２】
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【表３】
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【表４】
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【表５】
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【表６】
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【００３８】
一改良では、マウスについての１キログラムのアミノ酸特異的な食事制限が、約２ｇ〜２０ｇアラニン、１０ｇ〜３０ｇアスパラギン酸、２ｇ〜２０ｇシステイン、４０ｇ〜８０ｇグルタミン酸、２ｇ〜２０ｇグリシン、２ｇ〜２０ｇヒスチジン、１５ｇ〜５０ｇプロリン、５ｇ〜３０ｇセリン、および５〜３０ｇチロシンを含む。ヒト対象については、ヒト対象についての１日当たりの食事療法製剤の組成物を提供するためにこれらの範囲に係数（すなわち約０．５７２）を掛ける。たとえば、アミノ酸特異的な食事制限におけるヒト（２２００カロリー／日の食事制限）についての特定のアミノ酸の毎日の量は、約２〜１２ｇアラニン、５ｇ〜３０ｇアスパラギン酸、１ｇ〜７ｇシステイン、１８ｇ〜７３ｇグルタミン酸、２ｇ〜９ｇグリシン、２ｇ〜１０ｇヒスチジン、９ｇ〜３７ｇプロリン、５ｇ〜２１ｇセリン、および５〜２１ｇチロシンである。他の改良では、アミノ酸特異的な食事制限が、１キログラムの食事制限当たり約１６０〜約２４０ｇの特定のアミノ酸を含む。そのため、ヒトについて、アミノ酸特異的な食事制限は、１キログラム当たりの食事制限値を、約２２００カロリー／日のヒト食事制限を代表する値に変換するために係数（０．５７２）を使用すると、１日当たり約８０〜１６０ｇの特定のアミノ酸を提供する。他の変形では、アミノ酸特異的な食事制限が、上記に示された量で、アラニン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、プロリン、セリン、およびチロシンからなる群から選択される少なくとも６つのアミノ酸を含む。さらに他の変形では、アミノ酸特異的な食事制限が、表７において示される１日当たりのヒト体重１Ｋｇ当たりのアミノ酸の量をグラムで提供する。特に、アミノ酸特異的な食事制限は、１日当たりヒト体重１Ｋｇ当たり以下のグラム、０．０６ｇアラニン、０．１４ｇアスパラギン酸、０．０４ｇシステイン、０．４５ｇグルタミン酸、０．０５ｇグリシン、０．０６ｇヒスチジン、０．２３ｇプロリン、０．１３セリン、および０．１３ｇチロシンを提供した。他の改良では、これらのアミノ酸のそれぞれが、所定の値のプラスまたはマイナス３０パーセントの範囲内にある。
【表７】
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【００３９】
他の変形では、方法が、第１の期間に対象にタンパク質制限（ＰＲ）食を施すステップを含む。一変形では、低タンパク質食が、特異的なアミノ酸の栄養補助食品を含む。一改良では、第１の期間は、約５日〜１４日であり、７日が典型的である。さらに、低タンパク質食は、対象の通常のカロリー摂取量の７０〜１００パーセントを対象に提供する。低タンパク質食は、窒素の供給源としてアミノ酸のみを実質的に含む。たとえば、タンパク制限食は、タンパク質からそのカロリーの１０パーセント未満を得る。他の改良では、タンパク制限食が、タンパク質からそのカロリーの５パーセント未満を得る。他の改良では、タンパク制限食が、タンパク質からそのカロリーの０パーセントを得る。特に、タンパク制限食は、実質的に以下のアミノ酸、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファン、バリン、およびアルギニンを除外する。この文脈において、「実質的に除外する」は、除外されるアミノ酸の合計が、好ましい順に、５重量パーセント、３重量パーセント、１重量パーセント、および０．５重量パーセント未満であることを意味する。代わりに、タンパク制限食は、窒素の供給源として１つ以上の以下のアミノ酸を提供する；アラニン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、プロリン、セリン、およびチロシン。表２〜４は、下記に示されるマウス研究についての栄養補助食品を含むタンパク制限食の特徴を提供する。典型的なマウス食事制限は、１日当たり約１９ｋｃａｌを提供する。ヒトなどのような他の哺乳動物については、低タンパク質食は、必須カロリーを提供するように調整される。たとえば、米国における成人についての典型的なカロリー摂取量は、１日当たり約２２００ｋカロリーである。表５は、ヒト対象についてのそれぞれの供給源由来の１日当たりのキロカロリーを提供するが、表６は、ヒトについてのそれぞれの供給源由来の１日当たりのグラムを提供する。
【００４０】
一改良では、マウスについての低タンパク質食の１キログラムにおけるアミノ酸が、表８において提供される。一改良では、マウスについての１キログラムの低タンパク質食が、約２ｇ〜２０ｇアラニン、１０ｇ〜３０ｇアスパラギン酸、２ｇ〜２０ｇシステイン、４０ｇ〜８０ｇグルタミン酸、２ｇ〜２０ｇグリシン、２ｇ〜２０ｇヒスチジン、１５ｇ〜５０ｇプロリン、５ｇ〜３０ｇセリン、および５〜３０ｇチロシンを含む。ヒト対象については、ヒト対象についての１日当たりのこれらのアミノ酸についての毎日の必要量を提供するためにこれらの範囲に係数（すなわち約０．５７２）を掛ける。たとえば、低タンパク質食におけるヒト（２２００カロリー／日の食事制限）についての特定のアミノ酸の毎日の量は、約２〜１２ｇアラニン、５ｇ〜３０ｇアスパラギン酸、１ｇ〜７ｇシステイン、１８ｇ〜７３ｇグルタミン酸、２ｇ〜９ｇグリシン、２ｇ〜１０ｇヒスチジン、９ｇ〜３７ｇプロリン、５ｇ〜２１ｇセリン、および５〜２１ｇチロシンである。他の改良では、タンパク制限食が、１キログラムの食事制限当たり約１６０〜約２４０ｇの特定のアミノ酸を含む。そのため、ヒトについて、低タンパク質食は、１キログラム当たりの食事制限値を、約２２００カロリー／日のヒト食事制限を代表する値に変換するために係数（０．５７２）を使用すると、１日当たり約８０〜１６０ｇの特定のアミノ酸を提供する。他の変形では、タンパク制限食が、上記に示された量で、アラニン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、プロリン、セリン、およびチロシンからなる群から選択される少なくとも６つのアミノ酸を含む。表８は、マウス食事制限についてのタンパク制限食におけるアミノ酸内容物の例を提供する。表８はまた、コントロール（通常の食事制限）に対するタンパク制限食における特定のアミノ酸の比である係数を提供する。これらの比は、ヒト対象などのような他の哺乳動物に等しく適用可能である。さらに他の変形では、低タンパク質食が、表８において示される１日当たりのヒト体重１ｋｇ当たりのアミノ酸の量をグラムで提供する。特に、ＰＫ食は、１日当たりヒト体重１Ｋｇ当たり以下のグラム、０．０６ｇアラニン、０．１４ｇアスパラギン酸、０．０４ｇシステイン、０．４５ｇグルタミン酸、０．０５ｇグリシン、０．０６ｇヒスチジン、０．２３ｇプロリン、０．１３セリン、および０．１３ｇチロシンを提供した。他の改良では、これらのアミノ酸のそれぞれが、所定の値のプラスまたはマイナス３０パーセントの範囲内にある。
【００４１】
他の変形では、対象におけるグルコースおよび／またはＩＧＦ−１レベルを低下させるための方法が、提供される。方法は、タンパク質供給源から約１０パーセント未満のカロリーを有する低タンパク質食を対象に提供するステップを含む。対象のグルコースおよび／またはＩＧＦ−１レベルは、タンパク質摂取量を増加させるべきか、減少させるべきかどうかを決定するためにモニターされる。一改良では、低タンパク質食が、タンパク質供給源からの０〜１０パーセントのカロリーを有する。さらなる改良では、低タンパク質食が、タンパク質供給源からの０〜５パーセントのカロリーを有する。他の改良では、低タンパク質食が、典型的に、タンパク質供給源からの約０パーセントのカロリーを有する。他の改良では、低タンパク質食がまた、脂肪からのカロリーの少なくとも５０パーセントが、１３〜２８個の炭素原子を有する、上記に示される長鎖不飽和脂肪酸からのものとなるように脂肪供給源を含む、低カロリー食でもある。典型的な脂肪供給源は、ダイズ油などのような植物油を含む。さらなる改良では、低タンパク質食が、脂肪からの少なくとも２５パーセントのカロリーが、２〜７個の炭素原子を有する短鎖脂肪酸および／または８〜１２個の炭素原子を有する中鎖飽和脂肪酸からのものとなるように、脂肪供給源を含む。脂肪酸の特定の例は、ラウリン酸および／またはミリスチン酸を含み、脂肪供給源は、オリーブ油、核油、および／またはヤシ油を含む。他の改良では、低タンパク質食が、食事制限中に含有される総カロリーの約０〜２２パーセントの量で脂肪からのカロリーを含む。
【００４２】
他の実施形態では、対象において化学毒性の症状を軽減するための方法が提供される。方法は、第１の期間に低タンパク質食を提供するステップを含み、低タンパク質食が、タンパク質からの１０パーセント未満のカロリーを含む。カロリー制限食は、第２の期間に対象に提供され、カロリー制限食が、低タンパク質食のカロリーの０〜５０％を有する。一改良では、カロリー制限食が、タンパク質供給源からの０〜１０％のカロリーを含む。一改良では、化学療法の処置が、対象に施される。化学療法剤の例は、ドキソルビシン、シクロホスファミド、シスプラチン、５−フルオロウラシル、およびその組み合わせを含むが、これらに限定されない。
【００４３】
以下の実施例は、本発明の様々な実施形態を例証する。当業者らは、本発明の精神および請求項の範囲内にある多くの変形を認識するであろう。
【００４４】
低タンパク質摂取量の実験
米国における唯一の国家的に代表的な食事療法調査であるＮＨＡＮＥＳからの５０歳以上の６，３８１人の米国の男性および女性に関する疫学的な研究を、タンパク質およびアミノ酸のレベルおよび供給源、加齢、疾患、ならびに死亡率の間の関係を理解するためにマウスおよび細胞の研究と組み合わせた。
【００４５】
結果
ヒト集団
研究集団は、ＮＨＡＮＥＳ  ＩＩＩ、国家的に代表的な横断研究からの、５０歳以上の６，３８１人の成人を含んだ。発明者らの分析サンプルは、６５歳の平均年齢を有し、民族性、教育、および健康の特徴において米国の集団の代表となる（表１３）。
【００４６】
平均して、対象は、１，８２３カロリーを摂取しこのうち大部分は、炭水化物（５１％）、次いで脂肪（３３％）、タンパク質（１６％）−１１％が動物タンパク質由来のものであった。タンパク質からのカロリーパーセントは、高タンパク質グループ（タンパク質からの２０％以上のカロリー）、中程度タンパク質グループ（タンパク質からの１０〜１９％のカロリー）、および低タンパク質グループ（タンパク質からの１０％未満のカロリー）に対象を分類するために使用した。
【００４７】
死亡率についての追跡調査は、２００６年までの国家死亡指標（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｄｅａｔｈ  Ｉｎｄｅｘ）との関連を通してすべてのＮＨＡＮＥＳ参加者について入手可能であった（２２）。これは、死についての時間の計測および原因を提供した。死亡率についての追跡調査期間は、１８年間にわたって合計８３，３０８人年を包含し、全体的な死亡率は４０％、心臓血管系疾患（ＣＶＤ）による死亡率は１９％、癌による死亡率は１０％、および糖尿病に引き起こされた死亡率は約１％であった。
【００４８】
タンパク質および死亡率の間の関連性
コックス比例ハザードモデルを使用して、発明者らは、高および中程度タンパク質摂取が、５０歳以上の対象すべてについて検討した場合に、糖尿病関連性の死亡率と正に関連したが、総死亡率、ＣＶＤまたは癌による死亡率に関連しなかったことを発見した。結果は、中程度および高タンパク質摂取量のグループの両方が、低タンパク質グループにおける参加者と比較して、糖尿病による死についてより高い危険性を有したことを示した。総合的に考えると、これらの結果は、中程度〜高タンパク質摂取量が糖尿病死を増進することを示すが、この可能性についてさらに試験するためにより大きな研究が必要である。より高度のタンパク質グループにおける糖尿病死亡率の上昇についての代替の説明は、糖尿病診断の後に、個人が、より高度のタンパク質、より低度の脂肪、および低度の炭水化物摂取量で構成される食事制限に切り替え得るという可能性である。これについて試験するために、発明者らは、ベースライン時に糖尿病の罹患率がゼロであった参加者においてタンパク質摂取量および糖尿病死亡率の間の関連性を検査した（表１９）。
【００４９】
ベースライン時に糖尿病を有していなかった対象の間で、高タンパク質グループにおける対象は、危険性が７３倍増加したが（ＨＲ：７３．５２；９５％  ＣＩ：４．４７〜１２０９．７）、中程度タンパク質カテゴリーにおける対象は、糖尿病死亡率の危険性においてほぼ２３倍増加した（ＨＲ：２２．９３；９５％  ＣＩ：１．３１〜４００．７）。発明者らは、発明者らのサンプルサイズおよび低タンパク質グループにおける糖尿病による死の非常に低い発生率のために、発明者らのハザード比および信頼区間を上昇させてもよいことを強調する。全体として、ベースライン時に糖尿病を有していなかった人の間で２１人だけが糖尿病で死亡した−このうちたった１人が低タンパク質グループであった。しかしながら、小さなサンプルサイズにもかかわらず、発明者らの結果は、タンパク質摂取量の増加および糖尿病関連性の死亡率の間の強い有意な関連性をなお示す。
【００５０】
コックス比例ハザードモデルは、タンパク質および死亡率の間の関連性が中年および高齢者について異なったかどうかを決定するために再実行し、タンパク質摂取および年齢の間の相互作用について試験した。有意な相互作用が、総死亡率および癌死亡率の両方について発見され、低タンパク質が中年において有益であったことを示すが、その有益性は年齢と共に低下する（図４）。これらの結果に基づいて、発明者らは、２つの年齢のグループ、５０〜６５歳（ｎ＝３，０３９）の人々および６６＋歳（ｎ＝３，３４２）の人々に集団を層別化し、タンパク質および原因が特異的な死亡率の間の関係について再検査した。５０〜６５歳の人々の間で、より高度のタンパク質レベルは、総死亡率および癌死亡率の有意に増加した危険性に関連づけられた（表１２）。この年齢層において、高タンパク質グループにおける対象は、総死亡率の彼らの相対危険度が７４％増加し（ＨＲ：１．７４；９５％  ＣＩ：１．０２〜２．９７）、低タンパク質グループと比較した場合に癌で死ぬ可能性が４倍以上であった（ＨＲ：４．３３；９５％  ＣＩ：１．９６〜９．５６）。これらの関連性のどれも、総脂質からのカロリーパーセントまたは全炭水化物からのカロリーパーセントをコントロールすることによって有意に影響を与えられなかった。しかしながら、動物タンパク質からのカロリーパーセントをコントロールした場合、総タンパク質ならびに総死亡率および癌死亡率の間の関連性は、それぞれ、排除されまたは有意に低下し、動物タンパク質が、これらの関係のかなりの部分に影響することを示唆する。発明者らが植物ベースのタンパク質の効果をコントロールしても、タンパク質摂取量および死亡率の間の関連性において変化はなく、高レベルの動物タンパク質が死を増進し、植物ベースのタンパク質が保護効果を有さないことを示す（表１７）。
【００５１】
低タンパク質食を有する対象と比較して、中程度のレベルのタンパク質を摂取した対象もまた、３倍高い癌死亡率（ＨＲ：３．０６；９５％  ＣＩ：１．４９〜６．２５）を有し、これは、脂肪からのカロリーパーセントまたは炭水化物からのカロリーパーセントによって説明されなかったが、動物タンパク質からのカロリーパーセントをコントロールした場合、わずかに低下した（ＨＲ：２．７１；９５％  ＣＩ：１．２４〜５．９１）。効果の大きさは、高タンパク質グループにおけるものほど大きくなかった。総合的に考えると、これらの結果は、高レベルの動物タンパク質を摂取している５０〜６５歳の応答者が、全体的なおよび癌の死亡率についての危険性の大幅な増加を示すが、タンパク質が動物供給源からのものではない場合、危険性は多少、減少し得ることを示す。集団４５〜６５について検討した場合、同様の結果が得られた（データ示さず）。
【００５２】
上記の発見とは対照的に、ベースライン時に６６歳以上であった応答者の間で、より高度のタンパク質レベルは、全体的なおよび癌の死亡率に対する逆の効果に関連したが、糖尿病死亡率に対する同様の効果に関連した（表１２）。低タンパク質摂取の対象と比較した場合、高度の量のタンパク質を摂取した対象は、総死亡率において２８％低下したが（ＨＲ：０．７２；９５％  ＣＩ：０．５５〜０．９４）、中程度の量のタンパク質を摂取した対象は、総死亡率において２１％の低下を示した（ＨＲ：０．７８；９５％  ＣＩ：０．６２〜０．９９）。さらに、これは、脂肪、炭水化物、または動物タンパク質からのカロリーパーセントによって影響を与えられなかった。高タンパク質摂取を有する対象はまた、低タンパク質食を有する対象と比較して、癌死亡率において６０％低下し（ＨＲ：０．４０；９５％  ＣＩ：０．２３〜０．７１）、これもまた、他の栄養素摂取量またはタンパク質供給源をコントロールした場合に、影響を与えられなかった。
【００５３】
タンパク質および死亡率の間の関連性に対するＩＧＦ−１の影響
調整した平均ＩＧＦ−１レベルは、両方の年齢のグループについてタンパク質摂取と正に関連した（図５）。ＩＧＦ−１が無作為に選択したサブサンプルについてのみ入手可能であったので（ｎ＝２，２５３）、発明者らは、このサンプルにおけるタンパク質および原因が特異的な死亡率の間の年齢特異的な関連性について再検査し、それらが全サンプルにおいて見られたものと同様であることが分かったが、多少、効果の大きさがより大きかった（表１５）。次に、発明者らは、ＩＧＦ−１が、タンパク質および死亡率の間の関連性においてモデレーターまたはメディエーターとして作用するかどうかについて検査した。発明者らは、ＩＧＦ−１が、タンパク質摂取および死亡率の間の関連性について説明しなかったが（表１５）、それは、タンパク質およびＩＧＦ−１レベルの間の統計的に有意な相互作用によって示されるように関連性の重要なモデレーターであった（表１６）。
【００５４】
これらのモデルから、ＩＧＦ−１およびタンパク質のグループによって予測されるハザード比を計算した（図１２）。結果は、ＩＧＦ−１における１０ｎｇ／ｍｌの増加ごとに、高タンパク質対低タンパク質グループについて５０〜６５歳の対象の間の癌の死の危険性がさらに９％ずつ増加することを示した（ＨＲ高タンパク質×ＩＧＦ−１：１．０９；９５％  ＣＩ：１．０１〜１．１７）。その代わりに、より高齢の対象（６６＋年）の間で、低タンパク質グループにおける対象と比較した場合、ＩＧＦ−１もまた低かった場合、高または中程度タンパク質食を有する対象は、ＣＶＤによる死の危険性が低下したが、有益性は、ＩＧＦ−１が増加するにつれて分からなくなった。
【００５５】
マウスにおけるタンパク質摂取量、ＩＧＦ−１、および癌
因果関係を検証し、メカニズムについての発明者らの研究を進めるために、発明者らは、げっ歯動物における循環ＩＧＦ−１、癌発生率、および腫瘍進行のレベルに対する、ＮＨＡＮＥＳ研究における対象と同様の一連のタンパク質摂取量（４〜１８％）の効果について検討した。１８週齢雄Ｃ５７ＢＬ／６マウスに、ＣＲを課すこともなく、栄養失調を引き起こすこともない、高度（１８％）または低度（７％）の量のタンパク質に由来するカロリーを提供するように設計した、実験的な等カロリーの食事制限を３９日間続けて供給した（図９Ａ、Ｂ）。
【００５６】
様々なレベルのタンパク質およびＩＧＦ−１のレベルが、それぞれの食事制限の１週間後に、新しく形成された腫瘍が生存し、成長する能力に対してどのように影響を与え得るかを理解するために、両方のグループに、２０，０００個の同一遺伝子マウスメラノーマ細胞（Ｂ１６）を皮下に移植した。腫瘍測定は、それぞれの食事制限の２２日目の移植の１５日後に始め、この時点で、発生率は、高タンパク質レベルグループにおいて１００％であったが、低タンパク質レベルグループにおいて８０％にすぎなかった（図６Ａ）。２５日目に、発生率は、低タンパク質グループにおいて９０％まで上昇し、実験の終了までそのままであった（図６Ａ）。２２日目から実験の終了まで、腫瘍サイズは、より低量のタンパク質を摂取するグループにおいて有意により小さくなり、はるかにゆるやかな腫瘍進行を示した。３９日目に、平均腫瘍サイズは、高タンパク質グループにおいて７８％より大きいことが観察された（３６日目Ｐ＝０．０００１；３９日目Ｐ＜０．０００１）（図６Ｂ）。ＩＧＦ−１およびＩＧＦ−１阻害性タンパク質、ＩＧＦＢＰ−１に対するタンパク質摂取量の効果を決定するために、血液サンプルを１６日目に得、分析した。血清ＩＧＦ−１は、高タンパク質（１８％）食を供給した動物と比較した場合、低タンパク質（４％）グループにおいて３５％低かった（Ｐ＝０．０００４）（図６Ｃ）。反対に、血清ＩＧＦＢＰ−１は、高タンパク質グループ（図６Ｄ）と比較して、低タンパク質グループにおいて１３６％高かった（Ｐ＝０．００３）。
【００５７】
ＧＨＲ−ＩＧＦ−１軸が癌進行を増進するという仮説についてさらに試験するために、発明者らは、ＧＨＲ／ＩＧＦ−１欠損ＧＨＲＫＯマウスならびにそれぞれの年齢および性別が一致する同腹仔コントロール（１８週齢雄Ｃ５７ＢＬ／６マウス）にメラノーマ（Ｂ１６）を皮下に移植した。腫瘍測定は移植の１０日後から始めて、１８日目まで継続した。データは、腫瘍進行が、コントロールグループにおける進行と比較した場合、ＧＨＲＫＯマウスにおいて強く阻害されることを示す（図６Ｅ；Ｐ＜０．０１）。
【００５８】
発明者らはまた、タンパク質レベル、腫瘍発生率、および進行の間の関係について試験するために乳癌マウスモデルを使用した。１２週齢雌ＢＡＬＢ／ｃマウスは、マウスが、体重減少を予防するために、第１の週内にタンパク質食からの４％から７％ｋｃａｌに切り替えなければならなかったという点を除いて、Ｃ５７ＢＬ／６マウスについて記載されたのと同じ食事療法レジメン下に置いた（図９Ｅ、Ｆ）。これらの食事制限を供給した１週間後に、マウスに、同一遺伝子転移性マウス乳癌（４Ｔ１）の２０，０００個の細胞を皮下に移植し、１５日後に、腫瘍について評価した。移植後１８日目（食事制限２５日目）に、腫瘍発生率は高タンパク質グループにおいて１００％であったが、低タンパク質グループにおいて７０％にすぎなかった。低タンパク質グループにおける発生率は、３９日目に８０％まで上昇し、それは、実験の終了までそのままであった（図６Ｆ）。腫瘍進行データはまた、より低度のタンパク質食のグループがより小さな平均腫瘍サイズを有したことも示す。４５％小さな平均腫瘍サイズは、実験の終了時に５３日目までに高タンパクグループと比較して、低タンパク質グループにおいて観察された（Ｐ＝０．００３８）（図６Ｇ）。Ｃ５７ＢＬ／６マウスに関しては、ＩＧＦ−１は、食物タンパク質制限の１６日目に測定した。低タンパク質摂取量グループでは、ＩＧＦ−１レベルは、高レベルグループと比較して、３０％低下した（Ｐ＜０．０００１）（図６Ｈ）。そのうえ、低タンパク質摂取量はまた、Ｃ５７ＢＬ／６遺伝的背景において観察されたものと同様に（図６Ｄ）、８４％のＩＧＦＢＰ１増加を引き起こした（Ｐ＝０．００１）（図６Ｉ）。同様に、大豆タンパク質摂取量を高レベルから低レベルに低下させた場合、発明者らは、ＩＧＦ−１における３０％の減少（ｐ＜０．０００１）（図６Ｊ）およびＩＧＦＢＰ−１における１４０％の増加を観察した（ｐ＜０．０００１）（図６Ｋ）。ＩＧＦ−ＩおよびＩＧＦＢＰ１に対して、同じレベルの動物タンパク質を植物タンパク質と置換する効果があるという傾向があったが、差異は有意ではなかった。これらのデータは、より低度のタンパク質摂取量が、ＩＧＦ−１を減少させ、ＩＧＦ−１阻害剤ＩＧＦＢＰ１を増加させることによって、部分的に、癌発生率および／または進行を減少させるのに役割を果たし得ることを示唆する。様々なタイプの動物対植物ベースのタンパク質に関するさらなる研究は、ＩＧＦ−ＩおよびＩＧＦＢＰ１に対するそれらの効果を決定するのに必要である。
【００５９】
細胞研究
アミノ酸およびライフスパンのレベルの間に重要な関係があるかどうかを理解するために、酵母成長および発達に対する特定の濃度のアミノ酸の存在の影響を、生存および突然変異率アッセイによって評価した。野生型ＤＢＹ７４６出芽酵母（Ｓ．ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）株は、半分（０．５×）、標準（１×）、および２倍（２×）のアミノ酸濃度の存在下において成長させ、他のすべての栄養素は一定に維持した。生存は、１、３、５、および８日目に測定した。生存の差異は、１〜３日目の間に観察されなかった。５日目に、２つの最も高度のアミノ酸濃度が、死亡率の増加の傾向を示し、これは、８日目までに生存する細胞の１０倍の減少をもたらした（図６Ｌ）。
【００６０】
アミノ酸、加齢、および年齢依存性のＤＮＡ損傷の間の関係を評価するために、発明者らは、自然突然変異率を測定するために高齢出芽酵母（Ｓ．ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）を使用した。突然変異率は、０．５×アミノ酸濃度に曝露された細胞と比較して、それぞれ１×および２×のアミノ酸レベルに曝露された５日齢であるが若くない細胞において３および４倍高かった（図６Ｍ）。これらの結果は、単細胞生物においてでさえ、アミノ酸が細胞の加齢および年齢依存性のゲノムの不安定性を増進することを示す。
【００６１】
年齢依存性のゲノムの不安定性の増進に関与する経路をさらに見つけるために、発明者らは、アミノ酸の存在下または非存在下において、Ｒａｓ−ＰＫＡ−Ｍｓｎ２−４  Ｔｏｒ−Ｓｃｈ９−Ｇｉｓ１経路によって調節されるストレス応答遺伝子の誘発を測定した。Ｔｒｐ、Ｌｅｕ、およびＨｉｓ（この株における成長にとって必須）のみを含有するコントロール条件培地において成長させた細胞について、培地におけるすべてのアミノ酸の存在は、ストレス抵抗性遺伝子の誘発を低下させ、アミノ酸の追加が、細胞の保護を阻害するのに十分であったことを示す（図６Ｎ）。
【００６２】
Ｔｏｒ−Ｓｃｈ９経路は寿命を延長するだけではなく、ＤＮＡ突然変異を増進する。Ｒａｓ−ｃＡＭＰ−ＰＫＡシグナル伝達がまた年齢依存性のゲノムの不安定性を調節するかどうかを決定するために、発明者らはｒａｓ２の欠損突然変異体について研究した。発明者らは、ｒａｓ２Ａ突然変異体が長命であることを確認したが（図１１Ａ）、また、Ｒａｓシグナル伝達の不活性化が年齢および酸化ストレス依存性のゲノムの不安定性を弱めたことをも示す（図１１Ｂ、１１Ｃ、６Ｏ、１１Ｄ）。
【００６３】
全体的に、これらの結果は、Ｔｏｒ−Ｓｃｈ９およびＲａｓ／ＰＫＡ経路の活性化によって、少なくとも部分的に、アミノ酸が突然変異頻度、したがってゲノムの不安定性に影響を与えることができるメカニズムが、ストレス抵抗性を減少させたことを示唆する（図６Ｐ）。
【００６４】
高齢マウスにおける低タンパク質摂取量および体重維持
５０〜６５歳の対象対６５歳以上の対象における低タンパク質食について観察された逆の効果ならびに６５歳以降のＢＭＩおよびＩＧＦ−１レベルにおける主な低下に基づいて、発明者らは、低タンパク質食のより高齢の対象が栄養不良になり得、十分なレベルのアミノ酸を吸収することも、処理することもできなかったと仮定した。マウスにおけるこの可能性について試験するために、発明者らは、１８％または４％の動物タンパク質を含有する等カロリーの食事制限を若いマウス（１８週齢）および高齢のマウス（２４月齢）に供給した。非常に低度のタンパク質食は、高齢の生物におけるタンパク質制限に対する感受性を明らかにするために意図的に選択した。３０間、高タンパク質食で維持した高齢のマウスは、体重が増えたのに対して、低タンパク質食の、若いマウスではなく高齢のマウスは、死に対するタンパク質制限の有益な効果を負の効果に変える加齢の影響に一致して、１５日目までにそれらの体重の１０％を失った（図４Ａ、Ｂ）。
【００６５】
議論
ここで米国の集団における栄養についての主な国家的に代表的な研究を使用して、発明者らの結果は、４５歳以上の人々の間で、タンパク質摂取量のレベルが、糖尿病による死の危険性の増加に関連するが、総死亡率、癌、またはＣＶＤ死亡率における差異に関連しないことを示す。しかしながら、発明者らは、タンパク質摂取および死亡率の間の関連性についての年齢の相互作用を発見し、５０〜６５歳の対象は低タンパク質摂取量から有益性を受け、６６＋歳の対象は低タンパク質食から不利益を受けた−少なくとも全体的な死亡率および癌について。これは、ここで報告されるタンパク質摂取量、ＩＧＦ−１、および死亡率の間の強い関連性が以前に記載されなかった理由を説明し得る。さらに、ＩＧＦ−１レベルを測定した２２５３人の対象の間で、低タンパク質摂取量グループと比較した高タンパク質摂取量を有する人々についての総死亡率および癌死亡率の危険性は、高レベルのＩＧＦ−１をも有した人々についてさらにもっと増加した。これは、様々なタイプの癌にＩＧＦ−１レベルを関連づける以前の研究に一致する。
【００６６】
特に、摂取されたタンパク質のタイプが重要であるかもしれないという証拠があった。発明者らの結果は、動物供給源に由来するタンパク質の割合が、全体的なタンパク質摂取量ならびに総死亡率および癌死亡率の間の関連性のかなりの部分を説明したことを示した。これらの結果は、赤身の肉の摂取ならびに全死因、ＣＶＤ、および癌からの死亡の間の関連性についての最近の発見に一致している。米国における以前の研究は、低炭水化物食が、全体的な死亡率の増加に関連し、そのような食事制限に動物ベースの製品の摂取の増加が伴う場合、全体的なならびにＣＶＤおよび癌による死の危険性がさらにもっと増加することを発見した。しかしながら、発明者らの研究は、ＩＧＦ−Ｉ、加齢、糖尿病、および癌に対する動物タンパク質の影響が、タンパク質摂取量を確立する調査後１８年間で、４５〜６５歳の人々について死の主なプロモーターとなり得ることを示す。その時までに、インタビューの時に６５歳であったコホートは８３歳になり、高タンパク質摂取量が、６５歳以上の対象において死を増進し得ることをはっきり示す。
【００６７】
酵母およびマウスからの発明者らの結果はまた、アミノ酸、ストレス抵抗性、ＤＮＡ損傷、および癌発生率／進行の間の関係を提供することによって、タンパク質、癌、および全体的な死亡率の間の重要な関係の少なくとも一部について説明し得る。マウスでは、タンパク質レベルの低下によって引き起こされた変化は、２０，０００個の腫瘍細胞が皮下部位に既に存在した場合でさえ、腫瘍の１０〜３０％の定着を予防するのに十分に強力な効果を有した。さらに、メラノーマおよび乳癌の両方の進行は、低タンパク質食によって強く阻害され、低タンパク質食が癌予防および処置の両方において用途を有し得ることを示す。
【００６８】
タンパク質摂取量はベースライン時に中年であった成人についての死亡率の増加に関連するが、低タンパク質食が高齢者にとって危険となり得るという証拠もまたあった。高齢者における高および中程度タンパク質摂取量は、低いグループと比較して、主な改善に関連し、摂取されたカロリーの少なくとも１０％に相当するタンパク質摂取量が、年齢依存性の体重減少を低下させるならびにＩＧＦ−１および他の重要な要因の過度の損失を可能性として予防するために、６５歳または可能性として７５歳以降に必要であるかもしれないことを示唆する。以前の研究は、タンパク質摂取量の増加および結果として生じるＩＧＦ−１の増加が高齢者において有益であることを証明し得ると述べた。実際、低タンパク質食の保護作用から有害作用への劇的な切り替えは、体重が安定し、次いで、低下することが知られている時期と重なり合う。以前の長期的な研究に基づいて、体重は、５０〜６０歳まで増加する傾向があり、この時点で、体重は、６５歳以上の人々について毎年平均０．５％ずつ着実に低下し始める前に、安定性になる。発明者らは、これが、かなりのパーセンテージの彼らの体重を失い、タンパク質栄養失調に対してより感受性である低ＢＭＩを有する虚弱な対象と見なされている対象の体重減少および虚弱に依存し得ることを推測する。炎症または遺伝要因などのような他の要因が、発明者らのマウス研究に一致して、高齢の対象におけるタンパク質制限に対する感受性の一因となり得る可能性もまたある。
【００６９】
他の研究は、ｐＨの局地的状態における変化、老齢の消化管における適応応答障害、および腸の形態における変化に関するげっ歯動物における栄養素吸収の年齢関連性の低下を述べたが、老化における形態学的および吸収性の変化の間に明らかな関連性はなおない。ヒトでは、いくつかの研究は、食物タンパク質の消化および吸収動態が健康で高齢の男性においてインビボにおいて害されないことを示したが、これらの研究はまた、末梢組織への利用率の減少をもたらすかもしれないＡＡの内臓抽出の増加をも報告した、また、低タンパク質摂取量またはタンパク質必要量の増加の場合に、食事のＡＡの全身性の利用率の制限が筋肉タンパク質合成の減少の一因となり得ることを推測する。さらに、ヒトにおいて、不良な歯生状態、医薬品、および心理社会的な問題のような他の要因もまた、栄養失調の率に対してかなりの役割を果たす。
【００７０】
ＩＧＦ−１は、高齢の年齢で減少し、可能性として、虚弱および死の危険性を増加させることが以前に示された。したがって、発明者らの発見は、ＩＧＦ−Ｉおよび死亡率に関する論議を説明し得、最低限のレベルのタンパク質および可能性としてＩＧＦ−１が高齢において重要であるまたは低循環ＩＧＦ−１が栄養失調による虚弱および／または罹患の状態を反映することを示す。実際、炎症および他の障害は、ＩＧＦ−１レベルを減少させることが知られており、低タンパク質および低ＩＧＦ−１のグループが、大病を有するまたはそれを発症する過程にある、かなりの数の栄養不良であり虚弱でもある個人を含有し得るという可能性を高める。
【００７１】
発明者らの研究に認められるべきいくつかの限界がある。第１に、死亡率評価について１８年間追跡した１回の２４時間の食事の回想の使用は、２４時間の期間が普通の日ではなかった場合に食事の慣習の分類を誤る可能性を有する。しかしながら、発明者らのサンプルの９３％は、その２４時間の期間が普通の日に相当したことを報告した。発明者らはまた、発明者らの分析においてコントロールとしてこの変数を含む。さらに、２４時間の食事の回想は、対象の「通常の食事制限」を同定する非常に妥当なアプローチであることが示された。発明者らは、食事の摂取に対する長期的なデータの欠如が発明者らの研究の潜在的な限界であることを認めなければならないが、高齢の人々の間の６年間にわたる食事の一貫性についての研究は、食習慣において長い間にわたってほとんど変化しないことを明らかにした。２０年間にわたる食習慣を調べる他の研究は、人々が年を取るにつれて、エネルギー摂取量がタンパク質、脂肪、および炭水化物について減少したが、減少は３つのタイプにわたって均等であったことを示した。
【００７２】
発明者らの研究の他の限界は、タンパク質グループへの応答者の分類および分析のためのサンプルの層別化が、とりわけ、ベースライン時に糖尿病を有していない人またはＩＧＦ−１サブサンプルにおける参加者の間の糖尿病死亡率に関する分析について、比較的小さなサンプルサイズを生成したことである。その結果、発明者らのハザード比および９５％信頼区間は、より大きなサンプルサイズで見られていたであろうものよりもはるかに大きいかもしれない。しかしながら、小さなサンプルサイズが発明者らの力を減少させ、関連性を検出するのをより難しくすることを予期するであろう。そのため、発明者らが有意性を検出することができるということは、タンパク質および死亡率の間の関連性が強いことを示す。さらに、発明者らの死亡率分析からの９５％信頼区間の下限値は、十分に１．０以上であり、危険性の増加がおそらく大きいことを示す。最終的に、これらの限界を考慮すると、発明者らの研究は、信頼できる、原因が特異的な死亡率についてのデータのその使用および大きな国家的に代表的なサンプルのその包含−多くの場合、以前の文献から欠乏している特徴、によって強められた。
【００７３】
全体として、発明者らのヒトおよび動物の研究は、少なくとも部分的に、循環ＩＧＦ−１および可能性としてインスリンレベルの調節を含んでいてもよいプロセスを通して、中年の間の低タンパク質食が、癌および全体的な死の予防に有用となり得ることを示す。他の疫学的および動物研究に一致して、発明者らの発見は、植物ベースの栄養素が食物摂取量の大部分に相当する食事制限が、健康上の有益性を最大限にする可能性があることを示唆する。しかしながら、発明者らは、６５歳および可能性として７５歳まで、健康状態に依存して、現在最小限の必要量と見なされる、Ｆｏｏｄ  ａｎｄ  Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ  Ｂｏａｒｄ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅによって公表される０．７〜０．８グラムのタンパク質／体重１ｋｇ／日は、１９〜７０歳の成人によって摂取される１〜１．３ｇグラムのタンパク質／体重１ｋｇ／日に対して、保護的となり得ることを提唱する。発明者らはまた、より高齢の年齢時に、健康な体重の維持および虚弱からの保護を可能にするために、低タンパク質摂取量を回避することおよび徐々に、中程度から高タンパク質、可能性として、主として植物ベースの摂取を採用することは重要となり得ることを提唱する。
【００７４】
実験手順
ヒトデータについての栄養素摂取量
栄養素摂取量データは、２４時間の期間の間の食物および飲料摂取量の報告に基づく。データは、８０以上の栄養素についての情報と共に、自動マイクロコンピューターベースのコーディングシステムを介して収集した。食事のデータを収集するためのこの方法の使用に、いくつかの利点がある。摂取および回想の間に経過する時間が短いと仮定すると、参加者は、典型的に、より多くの情報を思い出すことができる。また、報告方法と異なり、２４時間の食事の回想は、摂取後のデータ収集に依存し、評価が食事の行動を変える可能性を低下させる。さらに、２４時間の回想は、一般に使用される食物頻度アンケートと比較して、総エネルギーおよびタンパク質摂取のより説得力のある推定値であることが示され、Ｂｌｏｃｋ  ｆｏｏｄ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｑｕｅｓｔｉｏｎｎａｉｒｅおよびＮａｔｉｏｎａｌ  Ｃａｎｃｅｒ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ’ｓ  Ｄｉｅｔ  Ｈｉｓｔｏｒｙ  Ｑｕｅｓｔｉｏｎｎａｉｒｅの両方よりも、総エネルギーおよび栄養素摂取量について妥当な測定値であることもまた示された。最終的に、このアプローチはまた、ボディマス指数に関係なくエネルギー、タンパク質、脂肪、および炭水化物摂取量を的確に評価することも分かった。
【００７５】
疫学的な死追跡調査
死データは、国家死亡指標から入手可能であった。１１３の可能性のある原死因（ＵＣＯＤ−１１３）についての情報は、総死亡率、心血管系（ＣＶＤ）死亡率、癌死亡率、および糖尿病死亡率を決定するために使用した。
【００７６】
ヒトデータについての統計分析
コックス比例ハザードモデルは、タンパク質からのカロリーの摂取量と続く総死亡率、ＣＶＤ、癌、および糖尿病死亡率の間の関連性を推定するために使用した−後者の３つの実行は競合リスク構造（ｃｏｍｐｅｔｉｎｇ  ｒｉｓｋｓ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を使用した。次に、発明者らは、死亡率との関連に対する年齢およびタンパク質摂取の間の相互作用を試験した。これらの結果に基づいて、発明者らは、２つの年齢グループ（５０〜６５歳および６６＋歳）に対象を分類し、これを残りの分析において使用した。年齢層別化比例ハザードモデルは、２つの年齢グループ内の死亡率と、タンパク質からのカロリーパーセントの関連性を推定し、その関係が脂肪からのカロリーのパーセント、炭水化物または動物タンパク質からのカロリーのパーセントによって影響を受けたかどうかを検査するために使用した。ハザードモデルは、ＩＧＦ−１を含むことがタンパク質摂取量および死亡率の間の関連性を変化させたかどうかを決定するためにＩＧＦ−１サブサンプルについて再度推定した。最終的に、比例ハザードモデルは、タンパク質およびＩＧＦ−１の間の相互作用を検査するために使用し、様々なＩＧＦ−１レベルでそれぞれのタンパク質グループについて予測されるハザード比を計算し、タンパク質摂取量がＩＧＦ−１のレベルに依存して死亡率に異なって影響を与えるかどうかを決定するために使用した。分析はすべて、サンプルウェイトを使用し、サンプリング設計について説明し、かつ年齢、人種／民族性、教育、性別、疾患状態、喫煙、食事の変化、および全カロリー消費量についてコントロールして実行した。
【００７７】
酵母およびマウスの実験についての材料および方法
コックス比例ハザードモデルを使用して、発明者らは、タンパク質摂取ならびに総死亡率、ＣＶＤ、または癌死亡率の間の関連性を発見しなかった（表１４）。しかしながら、高および中程度タンパク質摂取は、糖尿病関連性の死亡率と正に関連した。１つの説明は、可能性として、糖尿病診断後の、より高度のタンパク質、より低度の脂肪、およびより低度の炭水化物摂取への切り替えのために、糖尿病がこれらのグループにおいてより蔓延しているかもしれないことである。
【００７８】
最終的に、高対低タンパク質摂取は、６６歳以上の対象についての糖尿病による死の危険性における１０倍超の増加に関連することが分かった。しかしながら、高タンパク質グループにおける糖尿病の病歴を有する対象のはるかに高度の罹患率および低タンパク質グループにおける糖尿病の死にかかっている対象が少数であることは、これについて説明するかもしれず、したがって、糖尿病発生率および死亡率に対するタンパク質摂取量の役割を決定するためのさらなる研究の必要性を強調する（ＨＲ：１０．６４；９５％  ＣＩ：１．８５〜６１．３１）。
【００７９】
補足的な材料および方法
ヒトデータにおけるＩＧＦ−Ｉ
ＮＨＡＮＥＳ  ＩＩＩにおける対象の半分は、推奨される９時間の絶食後に、午前検査に参加するために無作為に選択された。このサブサンプルのうちで、発明者らの研究に含まれた２，２５３人の対象は、承諾し、ＩＧＦ−Ｉについての絶食血清データを測定した。ＩＧＦ−Ｉは、標準的な実験室プロトコールを使用してＤｉａｇｎｏｓｔｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．によって測定し、ｎｇ／ｍｌで報告した。
【００８０】
ヒトデータにおける可能性のある交絡因子
年齢、人種／民族性、教育、性別、疾患状態、喫煙、食事の変化、および全カロリー消費量は、可能性のある交絡因子として分析に含めた。年齢は、応答者の機密性を保護するために、ＮＨＡＮＥＳによるデータセットにおいて年で報告し、９０でトップコーディングした。ダミー変数は、３つの人種／民族性カテゴリー：非ヒスパニックの白人、非ヒスパニックの黒人、およびヒスパニックに対象を分類するために作り、教育は教育期間によって示した。ダミー変数は、自己報告の喫煙状態−１度もない、以前、および現在について作った。対象はまた、「医者が今までにあなたが．．．を有すると言ったことがあるか」と言葉で表された質問において、疾患の彼らの病歴について報告するように依頼され、癌、心筋梗塞、および糖尿病病歴の存在について３つのダミー変数を作るために使用した。食事摂取における最近の変化は、３つの質問に対する返答を使用して評価した−１）「過去１２か月の間に、あなたは減量しようとしたことがありますか」？；２）「過去１２か月の間に、あらゆる医学的理由または健康状態のために食べるものを変化させたことがありますか？；および３）（２４時間の食事の回想後に）「昨日摂取した食物を通常のものと比較してください」。脂肪過多の指標としてＢＭＩより好まれるウエスト周囲を、腸骨稜で右半身から始めて０．１ｃｍ単位まで測定した。
【００８１】
マウスにおける癌モデル
動物実験はすべて、ＵＳＣ’ｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ  Ａｎｉｍａｌ  Ｃａｒｅ  ａｎｄ  Ｕｓｅ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅによって承認された手順に従って実行した。皮下癌マウスモデルを確立するために、発明者らは、１８週齢雄Ｃ５７ＢＬ／６マウスならびに１０月齢ＧＨＲＫＯマウス、年齢が一致する同腹仔コントロールマウス、および野生型同腹仔にＢ１６メラノーマ細胞をならびに１２週齢雌ＢＡＬＢ／ｃに４Ｔ１乳癌細胞を注射した。注射の前に、成長の対数期の細胞を採取し、２×１０５細胞または２×１０６で無血清高グルコースダルベッコ修飾イーグル培地（ＤＭＥＭ）中に懸濁し、続いて、１００ｕｌ（Ｃ５７ＢＬ／６またはＢＡＬＢ／ｃマウス当たり２×１０４細胞；ＧＨＲＫＯマウス当たり２×１０５細胞）を腰に皮下注射した。マウスはすべて皮下腫瘍注射の前に剪毛した。腫瘍発生率は、注射したエリアの触診によって決定し、腫瘍サイズは、移植の１０〜１５日後に始めてデジタルノギスを使用して測定した。Ｃ５７ＢＬ／６およびＢＡＬＢ／ｃについての実験は、腫瘍サイズおよび潰瘍についてＵＳＣ  ＩＡＣＵＣにより承認された人道的なエンドポイント基準に基づいて、様々な時点で終了した。ＧＨＲＫＯ（Ｃ５７ＢＬ／６背景）マウスは、Ｊ．Ｊ．Ｋｏｐｃｈｉｃｋ（Ｏｈｉｏ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ、Ａｔｈｅｎｓ）によって善意で提供された。
【００８２】
マウスにおけるタンパク質制限
ＡＩＮ−９３Ｇ標準固形飼料は、カゼインベースの高タンパク質基準食として使用し（タンパク質から１８％ｋｃａｌ、低タンパク質食１，Ｏは、カゼインベースの低タンパク質食（タンパク質から４％ｋｃａｌ）（Ｈａｒｌａｎ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、ＷＩ）として使用した。食事制限は等カロリーであり、脂肪または炭水化物からのｋｃａｌにおける変化は、タンパク質からのｋｃａｌにおける変化に応じて行った。毎日の摂取量の測定は、ベースライン摂取量を確立するために実験を始める１週間前に始めた。すべての動物に、実験の期間、毎日、食物を供給し、適宜の非カロリー制限の給餌を可能にするために、それらのベースライン摂取量の５０％超を固形飼料により提供した。腫瘍移植ＢＡＬＢ／ｃマウスは、タンパク質グループの２つの異なるｋｃａｌのうちの１つに割り当てる前に、１週間、あらかじめ食物を供給した。これらのマウスの給餌は、上記に記載されるものと同じように、実験の過程を通じて継続した。高齢のマウスに対する低タンパク質の効果を決定するために、２４月齢Ｃ５７ＢＬ／６マウスをタンパク質グループの１８％または４％ｋｃａｌに置き、上記に記載されるように継続的な食事制限を供給した。体重および摂取量は毎日決定した。動物は、水をいつでも摂取した。
【００８３】
マウスにおける血清ｍＩＧＦ−ＩおよびｍＩＧＦＢＰ−１測定
マウスは３％の吸入用のイソフルランにより麻酔をかけ、静脈を拡大するために徐々に温め、血液は、尾静脈から収集し、血清を毎週得た。血清ｍＩＧＦ−ＩおよびｍＩＧＦＢＰ−１アッセイは、Ｒ＆Ｄ  ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ、ＭＮ）の組換えマウスＩＧＦ−ＩまたはＩＧＦＢＰ−１タンパク質およびポリクローナル抗体を使用して、インハウスのＥＬＩＳＡアッセイを使用して以前に記載された（Ｈｗａｎｇ  ｅｔ  ａｌ，２００８）ように実行した。
【００８４】
マウスデータについての統計分析
グループの間のＩＧＦ−Ｉ比較は、スチューデントのｔ検定を使用して実行し、ＩＧＦＢＰ−１グループの比較は、スチューデントのｔ検定およびＡＮＯＶＡによって実行し、腫瘍体積進行グループの比較は、ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｐｒｉｓｍ  ｖ．６を使用して、二元配置ＡＮＯＶＡにより実行した。統計分析はすべて両側とし、Ｐ値＜０．０５は有意と見なした。
【００８５】
酵母生存および突然変異頻度測定
広く使用されるＤＢＹ７４６酵母株（ＭＡＴα  ｌｅｕ２−３，１１２  ｈｉｓ３−Δ１  ｔｒｐ１−２８９，ｕｒａ３−５２  ＧＡＬ＋）の細胞は、対応するプラスミドによる形質転換によって、原栄養株にし、１ｍｌの完全合成培地（ＳＤＣ）上に接種し、２００ＲＰＭでオービタルシェーカー上において摂氏３０度で一晩成長させた。
【００８６】
次いで、このスターター培養物は、５：１のフラスコ体積対培地体積比で、０．５×、１×、または２×の標準的なアミノ酸濃度（Ｈｕ  ｅｔ  ａｌ．，２０１３）を含有する新鮮な合成ＳＤＣ培地上で分割し（１：１００）、全く同じ条件でインキュベーターに戻した。それぞれの培養物の一定分量を一日おきに採取し、適切な希釈液をリッチなＹＰＤプレート上で平板培養した。コロニー形成単位（Ｃ．Ｆ．Ｕ．）は、成長の２日後に数えた。生存のパーセンテージは、生存を１００％として３日目にＣＦＵを考慮して評価した。実験はすべて三通り行った、また、標準偏差を示す。突然変異頻度計算のために、１０７細胞をそれぞれの生存の時点で収集し、水により洗浄し、アルギニンを欠き、６０□ｌｉｑ−１のカナバニン（Ｃａｎ）を補足した合成完全（ＳＤＣ）培地上で平板培養した。Ｃａｎ抵抗性のコロニーは、摂氏３０度で成長の２〜３日後に測定し、１０６の生存可能なＣＦＵのうちのＣａｎ抵抗性のクローンの数として表現した。
【００８７】
Ｒａｓ２実験成長条件
酵母の経日的な寿命は、コロニー形成単位（ＣＦＵ）を測定することによって期限切れのＳＤＣ培地中で４８時間ごとにモニターした。１日目のＣＦＵの数は、初期生存（１００％）であると見なし、年齢依存性の死亡率を決定するために使用した。
【００８８】
Ｒａｓ２実験Ｃａｎ１突然変異頻度測定
自然突然変異頻度は、ＣＡＮ１（ＹＥＬ０６３）遺伝子の突然変異の頻度を測定することによって評価した。手短に言えば、一晩の接種物を液体ＳＤＣ培地中に希釈し、３０℃でインキュベートした。細胞の生存能力は、酵母抽出物ペプトンデキストロース（ＹＰＤ）培地プレート上に適切な希釈液を平板培養し、ＣＦＵを数えることによって、１日目に始めて２日ごとに測定した。液体培養物においてカナバニン抵抗性突然変異体（Ｃａｎｒ）を同定するために、適切な数の細胞（２×１０７細胞の出発量）を遠心分離によって採取し、滅菌水により一度洗浄し、選択培地（６０μｇ／ｍｌ  ｌ−カナバニン硫酸塩を補足したＳＤＣ−Ａｒｇ）上で平板培養した。突然変異体コロニーは３〜４日後に数えた。突然変異頻度は、合計の生存可能な細胞に対するＣａｎｒの比として表現した。
【００８９】
ヒト低タンパク質摂取量研究
ヒト対象は、低タンパク質低カロリーおよび高栄養物の５日間の断食を模倣する食事制限（ＦＭＤ、緑色で示す、テキストを参照されたい）、その後に続くおよそ３週間の通常の食事制限（茶色で示す）の３サイクルに参加した（ａ）。血液は、５日間の食事制限の前および終了時に（時点ＡおよびＢ）ならびにまた、３回目の５日間のＦＭＤの終了の５〜８日後に（時点Ｃ）、採血した。５日間のダイエットは、血中グルコース（ｂ）、ＩＧＦ−１（ｃ）、およびＩＧＦＢＰ−１（ｄ）レベルを有意に低下させた。グルコース＊、ｐ＜０．０５、Ｎ＝１８；ＩＧＦ−１、＊＊、ｐ＜０．０１、＊ｐ＜０．０５、Ｎ＝１６；ＩＧＦＢＰ−１、＊＊、ｐ＜０．０１、Ｎ＝１７；統計的検定はすべて、もとの値に対して対応のあるｔ検定、両側として実行した。この研究の結果は図２０において認められる。
【００９０】
化学毒性実験についての材料および方法
２．１．マウス
動物プロトコールはすべて、Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｏｕｔｈｅｒｎ  ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＩｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ  Ａｎｉｍａｌ  Ｃａｒｅ  ａｎｄ  Ｕｓｅ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ（ＩＡＣＵＣ）によって承認された。１２〜１５週齢の雌ＣＤ−１、ＢａｌＢ／Ｃ、またはＣ５７ＢＬ／６Ｎマウス（Ｃｈａｒｌｅｓ  Ｒｉｖｅｒ）は、実験を通じて病原体なしの環境で維持した。
【００９１】
２．２．多量栄養素を定めた食事制限
ＡＩＮ９３Ｇ標準固形飼料（Ｈａｒｌａｎ）は、基準食として使用し、別段の定めのない限り、すべてのマウスに供給した。多量栄養素組成（脂肪、タンパク質、および炭水化物）を変更した食事制限はすべて、ＡＩＮ９３Ｇに基づくものとした（図２１および表２０）。食事制限２０％  Ｐ−１（脂肪供給源としてダイズ油）および２０％  Ｐ−２（脂肪供給源としてヤシ油）は、ＡＩＮ９３Ｇの配合と比較して、２０％に低下させたタンパク質供給源からのカロリーを有した；０％  Ｐ食事制限はタンパク質を含有しなかった；これらの食事制限はすべて、ＡＩＮ９３Ｇ標準固形飼料と等カロリーであった。低炭水化物ＬＣＨＰ食は、ＡＩＮ９３Ｇ配合と比較して２０％に低下させた炭水化物からのカロリーを有した（１３％対６３．９％）が、より多くのタンパク質（４５．２％）および脂肪（４１．８％）を含有した。ケトン産生高脂肪食６０％ＨＦは、脂肪供給源からの摂取カロリーの６０％を供給するように設計し、タンパク質および炭水化物から生じるカロリーは、比例して低下させた。９０％ＨＦ食は、９０％の脂肪を含有するケトン食療法とし、最低の炭水化物（１％未満）およびタンパク質含有量の半分（９％）しか供給しない。詳細な食事制限組成およびカロリー含有量は、表Ｓ２に要約する。実験グループ（Ｎ＝５／グループ）にグループ化されたそれらの初期体重に基づいて、実験を始める前に、マウスにＡＩＮ９３Ｇコントロール食を供給した。マウスは、実験の前に１週間、試験食に順応させた（調節スケジュールは表２２に示す）。別段の定めのない限り、食事制限はすべて適宜供給した。
【００９２】
２．３．カロリー制限（ＣＲ）および短期間飢餓（ＳＴＳ）
ＡＩＮ９３Ｇ食を使用するカロリー制限のために、標準固形飼料は、砕いて粉末にし、必要量でヒドロゲル（Ｃｌｅａｒ  Ｈ２Ｏ）中で混合し、ＡＩＮ９３Ｇの６０％、５０％、４０％、２０％、１０％カロリー密度を実現した（表２３）。カロリー制限多量栄養素変更食は、同様に調製した（表２４）。栄養失調を回避するために、食事制限はすべて、ＡＩＮ９３Ｇ中のものに一致するビタミン、ミネラル、繊維、および必須脂肪酸を補足した。ベースライン食物摂取量（３．７ｇまたは１４ｋｃａｌ／日）は、実験の前にＡＩＮ９３Ｇの給餌により決定した（データ示さず）。短期間の飢餓（ＳＴＳ）レジメンについては、マウスは、６０時間までの間、食物を摂取しなかった。
【００９３】
すべてのＣＲおよびＳＴＳ実験のために、マウスは、食糞または残存している固形飼料での給餌を回避するために毎日新たにした、標準的な靴箱形のケージに一匹で入れた。動物は、水をいつでも摂取し、十分な水分補給を確実にするためにヒドロゲルを供給した。それぞれの個々の動物の体重は、ＣＲまたはＳＴＳレジメンの間にルーチン的に測定した。
【００９４】
２．４．グルコースおよびＩＧＦ−１の測定のための血液収集
マウスは２％の吸入用のイソフルランにより麻酔をかけ、血液は左心室の心臓穿刺によって収集した。血液は、血清調製（ＢＤ）のためにＫ２−ＥＤＴＡによりコーティングしたチューブ中に収集した。血中グルコースは、Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｘｔｒａ血中グルコースモニタリングシステム（Ａｂｂｏｔｔ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）により測定した。ＩＧＦ−１は、マウス特異的ＥＬＩＳＡキット（Ｒ＆Ｄ  ｓｙｓｔｅｍｓ）を使用して測定した。
【００９５】
２．５．高用量化学療法に対する抵抗性
２５〜３２ｇの体重の１２〜１５週齢の雌ＣＤ−１マウスを６０時間までの間、絶食させ（ＳＴＳ）、３日間、多量栄養素変更５０％ＣＲ食を供給し、その後、２４ｍｇ／ｋｇドキソルビシン（ＤＸＲ、Ｂｅｄｆｏｒｄ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）を静脈内注射した。すべての実験において、マウスに、化学療法薬注射の後にＡＩＮ９３Ｇ標準固形飼料を提供し、毎日モニターした。重度のストレスのサインを示すおよび／または健康状態を悪くしている動物は、瀕死と指定し、安楽死させた。
【００９６】
２．６．皮下腫瘍モデル
マウス４Ｔ１乳癌およびＧＬ２６神経膠腫細胞は、５％ＣＯ２下、３７℃で、１０％ウシ胎児血清（ＦＢＳ）を補足したＤＭＥＭ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）中で維持した。対数期成長にある細胞を洗浄し、２×１０６細胞／ｍＬでＰＢＳ中に懸濁し、マウスの背下部領域に皮下注射した（ｓ．ｃ．、１００μｌ  ＰＢＳ中２×１０５細胞／マウス）。腫瘍サイズはカリパスを使用して測定した。ヒトにおけるマルチサイクル処置を模倣するために、マウスは、それぞれ１２、８、および８ｍｇ／体重１ｋｇで、腫瘍接種後１５、３３、および４４日目に３回、シスプラチン（Ｔｅｖａ  Ｐａｒｅｎｔｅｒａｌ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅｓ  Ｉｎｃ．）により静脈内で（ｉ．ｖ．、外側尾静脈）処置した。マウスは毎日、モニターし、重度のストレスのサインを示す、健康状態を悪くしている、または過剰な腫瘍の負担（２０００ｍｍ３）のある動物は、瀕死と指定し、安楽死させた。
【００９７】
２．７．統計分析
グルコースおよびＩＧＦ−１測定におけるグループの間の比較は、ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｐｒｉｓｍ  ｖ．５を使用して、ＡＮＯＶＡ、その後に続くＴｕｋｅｙの多重比較により行った。統計分析はすべて両側とし、Ｐ値＜０．０５は有意と見なした。
【００９８】
３．結果
３．１．グルコースおよびＩＧＦ−１レベルに対するカロリー制限の効果
短期間の絶食（ＳＴＳ）は、グルコースおよびＩＧＦ−１の血清レベルを低下させ、高用量化学療法からの細胞の保護を増加させ、化学療法剤に対して悪性細胞を敏感にする。一旦、動物がおよそ２０％の体重を失ったら、グルコースおよびＩＧＦ−１に対するＳＴＳ効果は、通常実現される。したがって、２０％の体重減少は、カロリー制限食のグルコースおよびＩＧＦ−１のレベルを６０時間のＳＴＳレジメンから得られたものと比較するための基準として使用した。
【００９９】
２０％体重減少閾値は、９０％ＣＲについて４日間、８０％ＣＲについて６日間、６０％ＣＲについて９日間、または４０％ＣＲについて１３日間で到達した（図２２Ａおよび図２６Ａ）。２０％体重減少を実現する時間は、カロリー制限の厳しさに強く依存する（ｒ２＝０．９９７６で直線フィット；図２２Ｂ）。４８時間で、血中グルコースレベルにおける低下は、カロリー制限の厳しさと関連する（ｒ２＝０．７９３１で直線フィット；補足図２６Ｂ）。６０時間の絶食レジメン（ＳＴＳ）は、適宜に食物を供給したマウスと比較して、血中グルコースレベルを７０％低下させる（図２２Ｃ、Ｐ＜０．００１）。４日間の９０％ＣＲ措置は、血中グルコースをおよそ４０％低下させ、ＳＴＳよりも有意に低かった（Ｐ＜０．０５）。そのうえ、傾向は、ＣＲ給餌の長さに依存して血中グルコースを低下させるＣＲの効果について観察された：１３日間の４０％ＣＲ給餌におけるグルコースレベルは、４日間の長さの９０％  ＣＲグループよりも有意に低かった（Ｐ＜０．０５）。しかしながら、６０時間絶食グループよりも低い血中グルコースレベルをもたらしたカロリー制限なしのグループはなかった；また、９日以上のＣＲは、絶食グループにおけるＣＲの範囲にグルコースを低下させる効果を得るために必要とされた（図２２Ｃ）。すべての実験ＣＲグループのマウスは、制限の厳しさと無関係に、一旦２０％の体重減少の差に到達したら、同様の血清ＩＧＦ−１レベルに到達し、適宜のコントロールグループのマウスよりも有意に（Ｐ＜０．００１）低いＩＧＦ−１レベルを有した（図２２Ｄ）。
【０１００】
３．２．グルコースおよびＩＧＦ−１レベルに対する多量栄養素を定めた食事制限の効果
多量栄養素を定めた食事制限のセット（図２１および表２０）は、特定の食事の構成要素の制限が、血中グルコースおよび／または血清ＩＧＦ−１に対するＳＴＳまたは短期間のＣＲの効果を模倣することができるかどうかを決定するために、ＡＩＮ９３Ｇげっ歯動物固形飼料に基づいて設計した。低タンパク質食２０％  Ｐ−１（脂肪供給源としてダイズ油）および２０％  Ｐ−２（脂肪供給源としてヤシ油）は、もとのＡＩＮ９３Ｇの配合と比較して、２０％に低下させたタンパク質供給源からのカロリーを有し、炭水化物および脂肪は、ＡＩＮ９３Ｇに等カロリーの食事制限を維持するために増加させる。０％  Ｐ食事制限はタンパク質を含有しない；炭水化物および脂肪は、食事制限を標準固形飼料に対して等カロリーに保つために比例して増加させる。ＬＣＨＰ食事制限は、もとのＡＩＮ９３Ｇ配合と比較して、２０％に低下させた炭水化物供給源からのカロリーを有するが（１３％対６３．９％）、より多くのタンパク質および脂肪を供給する。高脂肪ケトン食療法６０％ＨＦは、脂肪供給源からの摂取カロリーの６０％を供給するように設計し、タンパク質および炭水化物から生じるカロリーは、比例して低下させた。９０％ＨＦ食は、脂肪からの９０％のカロリーを含有するケトン食療法であるが、最低の（１％未満の）炭水化物しか供給せず、タンパク質からの９％のカロリーを有する。より高度の脂肪の割合のために、ＬＣＨＰ、６０％ＨＦ、および９０％ＨＦ食は、ＡＩＮ９３Ｇ標準固形飼料と比較して、高度のカロリーの密度を有する。詳細な食事制限組成およびカロリー含有量は、表２１に要約する。
【０１０１】
雌ＣＤ−１マウスは、体重プロファイル（図２３Ａ、Ｂ）を確立し、カロリー摂取量（図２３Ｃ、Ｄ）をモニターするために、９日間連続して実験食を適宜供給した。有意な食物嫌悪は観察されなかったが、タンパク質を欠く食事制限（０％Ｐ）を供給したマウスは、６日後に、食物摂食量を完全に低下させることに気づいた（図２３Ｃ）。カロリー摂取量の低下は、この実験グループにおける動物について体重減少を引き起こした（図２３Ａ）。ケトン産生高脂肪グループ（６０％ＨＦおよび９０％ＨＦ）におけるマウスは、摂食の９日間の間に、ＡＩＮ９３Ｇ標準固形飼料を供給したマウスよりも多くのカロリーを摂取し（図２３Ｄ）、ケトン産生９０％ＨＦ食を適宜供給したマウスは、４〜５日後に急速に体重が増えた（図２３Ｂ）。食事制限２０％ＰおよびＬＣＨＰを供給した実験グループにおけるＣＤ−１マウスは、ＡＩＮ９３Ｇコントロール食を供給したマウスと比較して、カロリー摂取量または体重における差異を示さなかった（図２３Ａ、Ｃ）。
【０１０２】
多量栄養素変更食のマウスからの２日目、５日目、および９日目の血中グルコースレベルは、標準固形飼料食のものとは異なっていなかった（図２７およびデータ示さず）。対照的に、血清ＩＧＦ−１レベルは、９日間、ケトン産生６０％ＨＦ食のマウスにおいて有意に上昇したが（Ｐ＜０．０５）、ケトン産生９０％ＨＦ食を供給したマウスについては上昇しなかった（図２３Ｅ）。興味深いことに、多量栄養素組成（たとえばタンパク質含有量）だけではなく、脂肪酸供給源もまた、循環ＩＧＦ−１レベルを異なって調整する：低タンパク質食２０％Ｐ−１（唯一の脂肪供給源としてダイズ油を含有する）は、ＩＧＦ−１レベルを低下させなかったが、低タンパク質食２０％Ｐ−２（唯一の脂肪供給源としてヤシ油）は、ＩＧＦ−１レベルを有意に（Ｐ＜０．０５）低下させ、脂肪供給源以外にこれらの食事制限において差異はない。血清ＩＧＦ−１に対する最も顕著な効果は、９日間、タンパク質欠乏食０％Ｐを供給したマウスにおいてあった。循環ＩＧＦ−１は、標準固形飼料のマウスにおいてそのおよそ３０％に低下した（図２３Ｅ）。タンパク質欠乏食０％Ｐは、血清ＩＧＦ−１レベルの低下が６０時間の短期間の絶食に匹敵する唯一の食事制限であった。
【０１０３】
３．３．短期間のカロリー制限および絶食はストレス抵抗性を改善する
マウスでは、血清ＩＧＦ−１および血中グルコースレベルの低下は、高用量投与化学療法剤によって誘発された毒性に対処する能力を増進する。多量栄養素を定めた食事制限（完全なタンパク質除去を除いて）ではなく、短期間のカロリー制限が、ＩＧＦ−１およびグルコースレベルを低下させたので、組み合わせのアプローチは、通常の毎日のカロリー摂取量の５０％で供給される定められた多量栄養素が欠乏している食事制限が、化学毒性保護の増強をもたらすことができるかどうかを試験するために使用した。２０％Ｐ食は、食事制限０％Ｐが、血清ＩＧＦ−１に対してはるかにより明らかな効果を示したという事実のために、ストレス抵抗性実験に含まなかった。
【０１０４】
ストレス抵抗性は、ドキソルビシン（ＤＸＲ、２４ｍｇ／ｋｇ、ｉ．ｖ．）処置の前に３日間、通常のカロリー摂取量の５０％に低下したＡＩＮ９３Ｇ標準固形飼料または多量栄養素を定めた食事制限を適宜供給したＣＤ−１マウスにおいて試験した（図２４Ａ）。５０％カロリー制限グループでは、マウスは、３日後に初期体重の１２〜１５％を失ったのに対して、ＳＴＳグループでは、マウスは６０時間後にそれらの体重の２０％を失った。ＤＸＲ処置後に、ＡＩＮ９３Ｇ固形飼料は、すべての動物に適宜提供し、マウスは、化学毒性に誘発された体重減少が始まるまで、体重を回復した（図２８Ａ、Ｂ）。体重減少は、注射の８日後まですべての実験グループにおいて継続し、その後、多くの動物はゆっくり回復した。カロリー制限０％ＰおよびＬＣＨＰ食を供給したマウスは、それらの初期体重を完全には回復しなかった（図２８Ａ）。動物は、ＤＸＲ処置の後の骨髄抑制の発症の報告および最下点の日に一致して、注射の９〜１８日後に化学毒性で死に始めた（図２４Ａ）（ｈｔｔｐ：／／ｄａｉｌｙｍｅｄ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ）。それらがＤＸＲ注射の２５日後に生きていた場合、マウスは生存者と見なした。ＤＸＲ注射の３日前にＡＩＮ９３Ｇ食を適宜供給したマウスは、最悪の転帰を示し、２５日目までに１６％しか生存しなかった（図２４Ａ）。適宜食物を供給したマウスとは対照的に、絶食（６０時間）マウスの大多数（８９％）は、高用量化学療法を切り抜けた。ＤＸＲにより処置したコントロールマウスは、運動性の低下、逆立った毛、および丸まった背中の姿勢を含む、毒性のサインを示したのに対して、ＳＴＳグループのマウスは、処置後にストレスまたは痛みについての目に見えるサインを示さなかった（データ示さず）。ＤＸＲ注射の前の多量栄養素の変更との５０％  ＣＲの組み合わせの３日間の給餌は、マウスにおいてストレス抵抗性を改善し、４５〜５５％の生存をもたらした（図２４Ａ）。すべての食事制限が保護についての同様の率を実現したので、脂肪または炭水化物含有量が結果に影響を与えたという徴候はなかった。データは、食事制限の脂肪または炭水化物組成ではなく短期間のＣＲが、絶食によって引き起こされたものほど強力ではない、部分的な化学保護を与えることを示す。５０％ＣＲ  ＬＣＨＰ食を供給したマウスは、おそらくＩＧＦ−１に対するこの食事制限の高タンパク含有量の効果のために、他のすべてのＣＲを供給したグループより動作がより悪くなった。
【０１０５】
血中グルコース測定は、カロリー制限変更食の３日間の給餌が、５０％ＣＲケトン産生９０％ＨＦ食を除いて、グルコースレベルを有意に低下させるのに十分ではなかったことを明らかにした（図２４Ｂ）。ケトン産生グループにおけるグルコースレベルの低下は、ストレス抵抗性を増強するようには思われなかった。ＳＴＳグループのマウスは、他のすべての実験グループよりも血中グルコースレベルが有意に低かった（図２４Ｂ）。
【０１０６】
３．４．低タンパク質食はＧＬ２６神経膠腫進行を遅延させるようには思われない
タンパク質が低い食事制限は、癌の危険性を低下させることが示されたが、高カロリー高タンパク質食は、肥満症に関連づけられ、発癌を調整するホルモン、代謝、および炎症性の変化を増進する。神経膠腫モデルにおける低タンパク質食の効果を試験するために、マウスは、腫瘍が触診可能であった場合、ＧＬ２６細胞の移植の１０日後に、標準固形飼料（カロリーの１８．８％はタンパク質からのものである、表１）からタンパク質が低い食事制限（２０％  Ｐ−１、カロリーの３．９％はタンパク質からのものである）に切り替えた（図２５Ａ）。低タンパク質食を供給したマウスは、ＡＩＮ９３Ｇ食を適宜供給したマウスと区別できなかった腫瘍進行を示した（図２５Ａ）。これらの結果は、一旦腫瘍が確立されたら、腫瘍進行が、タンパク質制限によって遅らせることができなかったことを示す。
【０１０７】
３．５．短期間の断続的なカロリー制限は、乳癌に対する化学療法の効能を増強しない
様々な癌の処置を補うことにおけるＳＴＳの効能は、２倍である：それは正常細胞／組織に対する化学療法誘発性の毒性から保護し、化学療法剤に対して悪性細胞を敏感にする。それにもかかわらず、短い間隔の絶食でさえ（たとえば４日間）、大多数の人々にとって挑戦となり得、したがって、「より穏やかな」カロリー制限アプローチは、より実現可能な解決策となり得る。短期間の断続的な５０％ＣＲ（ＩＣＲ）食が確立された絶食プロトコールとして同様の有益な効果をもたらすことができたどうかを試験するために、マウス４Ｔ１乳癌細胞を雌ＢａｌＢ／Ｃマウスに皮下移植し、腫瘍進行をモニターした。腫瘍移植の１２日後に、腫瘍体積を測定し、マウスは、未処置コントロールグループ（ＡＩＮ９３Ｇ）、シスプラチン（ＣＤＤＰ）を処置したグループ、またはシスプラチン処置の前に３日間、５０％ＣＲ（ＩＣＲ）を断続的に供給したグループに割り当てた。未処置コントロールグループにおける腫瘍は、急速に進行し、腫瘍移植の５４日後に２０００ｍｍ３の実験エンドポイント体積に到達した（図２５Ｂ、黒丸）。シスプラチン処置の３つのサイクルが腫瘍進行を遅延させた；これらのマウスの腫瘍体積は、未処置マウスのサイズのおよそ半分であった（図２５Ｂ、青色の正方形）。ＳＴＳとは対照的に、シスプラチン注射の前に３日間マウスに供給した断続的な５０％カロリー制限ＡＩＮ９３Ｇ供給レジメンは、腫瘍の増感をもたらさず、化学療法を補わなかった（図２５Ｂ、オレンジ色の三角形）。この実験グループにおける腫瘍体積は、シスプラチンのみにより処置したマウスにおける腫瘍体積と有意に異ならなかった。
【０１０８】
４．議論
血中グルコースおよびＩＧＦ−１レベルにおける主な低下は、動物癌モデルにおける２〜３日間の絶食の有益な効果を部分的に担うことが以前に示された。マウスでは、６０時間の短期間の絶食は、体重を２０％以上、血清ＩＧＦ−１を７５％まで、グルコースを７０％まで低下させる。これらの条件下で、動物は、酵母における結果に一致して非常にストレス抵抗性になり、様々な腫瘍は、化学および放射線療法に対して敏感になる。２０％の体重減少がエンドポイントとして用いられた場合、予想される通り、様々な程度のＣＲレジメンは、連続的により速やかな体重減少だけではなく、ＩＧＦ−１およびグルコースの低下をももたらした。しかしながら、非常に短いＳＴＳレジメンは、ＣＲ食が９〜１３日間、維持された場合でさえ、ほとんどのＣＲ食よりもグルコースに対してより明らかな効果を有し、等しい２０％の体重減少を引き起こしたこともまた観察された。カロリー制限食のそれほど明らかではない効果は、短期間の絶食と比較した場合に、栄養素が完全に不在である条件に特有である、独特な生理応答によって説明されるかもしれない（Ｌｅｅ  ａｎｄ  Ｌｏｎｇｏ，２０１１）。たとえば、この研究における短期間の絶食によって引き起こされた血中グルコースの減少は、７０％であり、６０時間以内に生じたのに対して、４０％のグルコース低下は、９６時間後に９０％ＣＲ食によって引き起こされた。
【０１０９】
食物が欠乏した場合、哺乳動物は一般に３つの代謝期を経験する：１）主な蓄積エネルギー供給源としてのグリコーゲンの使用を含む、食物摂取後に１０時間以上続く吸収後の段階、２）一旦肝臓グリコーゲン貯蔵が枯渇したら、糖新生によるアミノ酸依存性グルコースの生成および３）残りのグルコースが脳によってほとんど消費され、グリセロールおよび脂肪酸が脂肪組織から放出され、主なエネルギー源になる段階。脂肪由来のケトン体は、数日間の絶食のうちに主な炭素供給源になる。体内で、これらの変化は、ゲノム安定性および細胞ストレス抵抗性を同時に増加させながら、増殖、細胞成長に関与する経路のダウンレギュレーションおよび活性酸素種の生成の低下を含む、細胞の応答を引き起こす。グルコースは、悪性細胞などのような増殖細胞について主なエネルギー源となり、血中グルコースの上昇は、癌の危険性の増加に関連した。多くの癌細胞は、グルコース取込み率が上昇しており、解糖、その後に続くピルビン酸の酸化の代わりに、酸素の存在下でさえ、解糖、その後に続く乳酸発酵に依存し、これはワールブルク効果として知られている現象である（Ｏｕｄａｒｄ  ｅｔ  ａｌ，１９９７；Ｗａｒｂｕｒｇ，１９５６）。正常細胞において、血中グルコースおよびＩＧＦ−１の低下は、おそらく、栄養素感知経路および細胞周期進行によって負に調節されるストレス抵抗性転写因子の活性化の特異な調節の一因となるであろう。癌細胞では、低グルコースは、その代りに、特に化学療法薬もまた存在する場合、特異的で大きな課題を与える。
【０１１０】
血中グルコースおよびＩＧＦ−１に対する部分的な効果に一致して、この開示の結果は、炭水化物またはタンパク質が制限された食事制限だけでなく、５０％ＣＲの７２時間は、ストレス抵抗性に対して部分的な効果のみを有することを示す。短期間の断続的な５０％ＣＲレジメンおよびシスプラチン処置の組み合わせは、ＳＴＳおよび化学療法の組み合わせとは対照的に、化学療法の効能の増大が現われなかった。本発明の開示は、３日間の５０％ＩＣＲが、血中グルコースレベルを有意に低下させず、したがって、この間隔内でマウス乳癌細胞によって代謝される炭素供給源の十分な低下を引き起こさないかもしれないことを示唆する。３日間供給された、５０％食事制限食および多量栄養素を定めた食事制限のどれも、ケトン産生９０％ＨＦ食を除いて、血中グルコースレベルを低下させず、これは、宿主保護および腫瘍増感を増進することが示された。興味深いことには、ケトン食療法で消費されたカロリーにおける５０％の低下は、３日間の摂食の後に血中グルコースレベルにおける３０％の低下に至り、これは、おそらく、この食事制限の非常に低い炭水化物含有量（１％未満）による効果である。しかしながら、本開示におけるストレス抵抗性実験は、この低下が生存を改善しなかったことを示す。そのうえ、ＣＲ食のいずれかからのマウスのどれも、ここで示された実験において６０時間の絶食（ＳＴＳ）によって引き起こされたものに等価な保護を実現しなかった。供給措置を延長した、また、実験グループのサイズがより大きなさらなる研究は、特定の食事制限が、絶食サイクルによって引き起こされたものに近いＤＳＲおよびＤＳＳ効果を実現するのに十分であるかもしれないかどうかを理解するのに必要になるであろう。今後の研究はまた、ＲＯＳ産生、腫瘍進行、およびストレス抵抗性に対する、様々な多量栄養素を定めた食事制限およびＣＲ食の効果を評価することもできるであろう。
【０１１１】
食物タンパク質および結果として生じるアミノ酸含有量は、寿命および健康な加齢に影響を与えるように思われる。タンパク質摂取量の制限は、代謝速度の減少、酸化の損傷の低下、毒素および腫瘍形成性の傷害に対する肝臓抵抗性の増強、前癌病変部および腫瘍の減少を含む、ＣＲの生理学的効果のいくつかを共有する。さらに、ＣＲおよびタンパク質制限の両方は、血清ＩＧＦ−１レベルを低下させ、ＩＧＦ−１様のシグナル伝達経路が、線虫、キイロショウジョウバエ、およびマウスなどのような様々なモデル生物においてライフスパンを調節するので、これは、寿命延長に対する一因のうちの１つかもしれない。ＩＧＦ−１経路は、ＩＧＦ−１受容体欠損マウスにおける酸化ストレスに対するより大きな抵抗性と一貫して、動物の寿命および酸化ストレスに対する感受性の両方に影響を与えることが示された。フォークヘッドボックスタンパク質Ｏ１（ＦＯＸＯ１）、ＩＧＦ−１／ＡＫＴシグナル伝達の下流の標的は、ＩＧＦ−１／ＡＫＴシグナル伝達の非存在下／低下において核に入ることができ、ここで、それは、酸化ストレス抵抗性、寿命、および代謝に関与する幅広い遺伝子を調整することができ、したがって、それは、年齢に関連するストレスおよび疾患発症に対する保護に関与する重要なメカニズムとなる。ＩＧＦ−１の低下が、高用量化学療法に対するストレス抵抗性の改善および腫瘍増感をもたらすことが以前に示唆された。ＩＧＦ−Ｉは、それらの増殖速度を増加させて、アポトーシスを阻害することによって、様々な癌細胞に対して強力な腫瘍形成効果を及ぼす。ラパマイシンおよびＳ６Ｋ１によるｍＴＯＲ阻害を含む、ＩＧＦ−Ｒシグナル伝達の下流エフェクターにおいて欠損を有するマウスにおける研究は、腫瘍成長を同時に低下させながら、ライフスパンおよびストレス抵抗性を調節する際の、ＩＧＦ−Ｉの下流の細胞内分裂促進的経路の中心的な役割を実証する。そのうえ、成長ホルモン受容体欠損を有するヒトは、有意により低い循環ＩＧＦ−１レベルを有し、また、癌および糖尿病の発生率の大幅な低下をも示し、これは、インタクトな成長ホルモン受容体を有する年齢が一致する親類の間でより共通している。
【０１１２】
カロリー制限低炭水化物食（ＬＣＨＰ）を供給したグループにおけるマウスは、コントロールグループにおけるマウスに匹敵する、すべてのＣＲグループのうちで最悪の生存を有した。給餌の３日間の間に、このグループにおけるマウスが同様のまたはより高度の量の脂肪由来のカロリー（５０％ＣＲ  ＬＣＨＰにおける２０．９％対１７．２％適宜ＡＩＮ９３Ｇ）およびより重要なことには、タンパク質由来のカロリー（５０％ＣＲ  ＬＣＨＰにおける２２．６％対１８．８％適宜ＡＩＮ９３Ｇ）を摂取したという事実は、保護のこの欠如について説明するかもしれない。ストレス抵抗性の誘発に対して示された結果は、比較的短い（７２時間）給餌期間に基づくことは注目すべきであり、したがって、変更したカロリーおよび／または多量栄養素制限によるより長いＣＲレジメンがストレス抵抗性の改善をもたらすことができ得ることは除外することができない。
【０１１３】
ケトン食療法は、子供における難治性てんかんの処置において広範囲に使用されるが、癌治療においても研究されてきた。このアプローチが発明者らのストレス抵抗性および潜在的腫瘍増感実験とどのように匹敵するかを決めるために、２つのケトン食療法を設計した：発明者らの９０％ＨＦ食（９０％：１％：９％の脂肪：炭水化物：タンパク質のカロリー比％；図２１）は、それぞれ９０％：１．４％：８．６％の脂肪：炭水化物：タンパク質の比を有する古典的ケトン食療法とほとんど同一である（±０．５％の変化）（図２９）。高脂肪食６０％ＨＦ（６０％：３１％：９％の脂肪：炭水化物：タンパク質のカロリー比％）は、変更したアトキンスダイエットにおいて使用される脂肪の比と同様の脂肪の比を含有したが（６０％：５％：３５％の脂肪：炭水化物：タンパク質のカロリー比％；図２９）、以前の研究が、炭水化物ではなくタンパク質が、ヒトにおけるＩＧＦ−１レベルを調節することを確立したので、タンパク質含有量を低下させた。ここで記載される結果は、９日間連続して両方のケトン食療法を供給した後に、グルコースもＩＧＦ−１レベルも有意に低下しなかったことを実証する。
【０１１４】
癌処置における飽和対不飽和脂肪酸および中鎖対長鎖脂肪酸の効果を評価するために、脂肪供給源としてダイズ油またはヤシ油を有するコントロール食事制限と等カロリーであったが、低タンパク質含有量を有した２つの食事制限を設計した。長鎖不飽和脂肪酸は、最も一般に使用される食物性脂肪およびダイズ油などのような植物油において見つけられるが、短鎖および中鎖飽和脂肪酸（たとえばラウリン酸およびミリスチン酸）が、パームナッツ油およびヤシ油において比較的高度に豊富に見つけられる。中鎖トリグリセリド（ＭＣＴ）は、胃腸管において容易に加水分解することができ、肝細胞へ門脈静脈系を通して輸送することができ、ほとんどの長鎖脂肪酸は、リンパ系においてカイロミクロンとして輸送され、肝臓においてトリグリセリドの中にパッケージされる。ＭＣＴは、ミトコンドリアβ−酸化に容易に供給することができ、ＬＣＴは、肝細胞中のミトコンドリア基質を入るために、カルニチンなどのような輸送体に依存する。ヒトの研究からのデータは、ＭＣＴの摂取またはより高度な不飽和〜飽和脂肪酸比を有する食事制限が、血中グルコースの減少に関連し、脂質プロファイルを改善し、肥満症を低下させたことを示した。腹部肥満症を有する女性における生化学的および人体計測的プロファイルの研究において、ヤシ油による食事補給は、腹部肥満症における低下を増進した。
【０１１５】
ＣＲの延長の有益な効果は、現在、１世紀以上の間知られている。ＣＲを臨床的な用途に移すことに関連する問題は、長期的なＣＲが、多くの悪性疾患の進行を遅延させるが、止めず、悪液質癌患者または悪液質になる危険性にある患者にとって不利益かもしれないというだけではなく、また、特に高齢の患者において虚弱を増加させ得る、脂肪および他の貯蔵物を長期にわたって低下させるかもしれない、長期にわたる低下した体重状態に関連することである。実際、ＣＲの延長は、創傷治癒および免疫機能を遅延させ得、これは、化学療法を受けているまたは手術を受けている患者の大多数に対してさらなる障害を与えるかもしれない。さらに、マウスおよびヒトにおける２〜５日間の絶食によって引き起こされた血清ＩＧＦ−１における７５％の低下は、タンパク質摂取量もまた制限されない限り、ヒトにおけるＩＧＦ−１レベルを低下させない、より中程度のＣＲによって実現することができない。タンパク質制限と組み合わせた場合でさえ、長期にわたるＣＲは、ヒトにおけるＩＧＦ−１の３０％の低下を引き起こすだけである。長期にわたる低体重を伴わない、グルコースおよびＩＧＦ−１に対する一貫した効果ならびに正常細胞の保護および癌細胞の増感に対する結果として生ずる効果のために、定期的な絶食サイクルは、多くの腫瘍の処置においてそれらの効能を増大しながら、様々な化学療法薬により処置した患者を保護する最も高い可能性を有するように思われる。
【０１１６】
例証的な実施形態が上記に記載されたが、これらの実施形態が本発明のすべての形態を記載することは意図されない。正確に言うと、本明細書において使用される語は、限定ではなく説明のための語であり、様々な変化が本発明の精神および範囲から逸脱することなくなされてもよいことが理解される。そのうえ、様々な実行するための実施例の特徴は、本発明のさらなる実施例を形成するために組み合わせられてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ−Ｂ】
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【図６Ｃ−Ｅ】
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【図６Ｆ−Ｇ】
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【図６Ｈ−Ｋ】
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【図６Ｌ−Ｍ】
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【図６Ｎ−Ｏ】
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【図６Ｐ】
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【図７Ａ−Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ−Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
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【図１０】
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【図１１Ａ−Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ−Ｄ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ−Ｂ】
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【図２６Ａ−Ｂ】
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【図２７】
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【図２８Ａ−Ｂ】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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