(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒト免疫不全ウイルス（HIV）に感染した思春期前小児の無脂肪体重（FFM）及び体内総水分量（TBW）を予測する方法であって、
該小児の身長及び該小児の全体抵抗を用いて該小児の無脂肪体重（FFM）及び体内総水分量（TBW）を下記式によって決定する工程を含む前記方法。
FFM=1.34+0.70(A)+0.68(H2/R)及び
Log(TBW)=1.65+0.05(H2/R)
［式中：
FFM=無脂肪体重（kg）
TBW=体内総水分量（l）
A=年齢（年）
H=身長（cm）及び
R=全体抵抗（オーム）］
【請求項２】
ヒト免疫不全ウイルス（HIV）に感染した思春期前小児の無脂肪体重（FFM）及び体内総水分量（TBW）を予測する方法であって、
該小児の身長を表すシグナルの少なくとも1つを与える工程；
該小児の全体抵抗を表すシグナルの少なくとも1つを与える工程；及び
該シグナルを用いて該小児の無脂肪体重（FFM）及び体内総水分量（TBW）を下記式によって決定する工程を含む前記方法。
FFM=1.34+0.70(A)+0.68(H2/R)及び
Log(TBW)=1.65+0.05(H2/R)
［式中：
FFM=無脂肪体重（kg）
TBW=体内総水分量（l）
A=年齢（年）
H=身長（cm）及び
R=全体抵抗（オーム）］
【請求項３】
前記抵抗は生体インピーダンス分析計（bioimpedance analyzer）を用いて測定されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記生体インピーダンス分析計は4極（tetrapolar）生体インピーダンス分析計である請求項3記載の方法。
【請求項５】
ヒト免疫不全ウイルス（HIV）に感染した思春期前小児の無脂肪体重（FFM）及び体内総水分量（TBW）を予測する装置であって、
該小児の身長及び該小児の全体抵抗を用いて該小児の無脂肪体重（FFM）及び体内総水分量（TBW）を下記式によって決定することを特徴とする前記装置。
FFM=1.34+0.70(A)+0.68(H2/R)及び
Log(TBW)=1.65+0.05(H2/R)
［式中：
FFM=無脂肪体重（kg）
TBW=体内総水分量（l）
A=年齢（年）
H=身長（cm）及び
R=全体抵抗（オーム）］
【請求項６】
ヒト免疫不全ウイルス（HIV）に感染した思春期前小児の無脂肪体重（FFM）及び体内総水分量（TBW）を予測する装置であって、
該小児の身長を表す少なくとも１つのシグナル及び該小児の全体抵抗を表す少なくとも１つのシグナルを用いて該小児の無脂肪体重（FFM）及び体内総水分量（TBW）を下記式によって決定することを特徴とする前記装置。
FFM=1.34+0.70(A)+0.68(H2/R)及び
Log(TBW)=1.65+0.05(H2/R)
［式中：
FFM=無脂肪体重（kg）
TBW=体内総水分量（l）
A=年齢（年）
H=身長（cm）及び
R=全体抵抗（オーム）］
【発明の詳細な説明】
発明の背景
成長不全及びるいそうは、小児のヒト免疫不全ウイルス（HIV）感染に共通する併発症であり、罹病率と死亡率に関わる。感染に伴う該小児の体組成増加又は減少を測定できることは、これらの問題を軽減する分野の臨床研究に欠かせない。該小児の栄養状態を監視するために、正確な体組成測定法の開発は重要な研究分野である。体組成決定の伝統的方法は利用可能性が限られ、特に幼児に対して実施困難な場合がある。
一方、生体インピーダンス分析（bioimpedance analysis, BIA）は安価、迅速、かつ非侵襲性（non-invasive）の方法である。体組成分析を実施するには、生体インピーダンス分析計の電極を患者の手首と足首に取付ける。その後、50kHzの電流をほぼ800μA流す。それから、抵抗（適用電流の電圧低下）とリアクタンス（キャパシタンスにより生じる電流への妨害）を数分間測定する。これらの値及び他の変数を使って、様々な体組成変数を予測する。
BIAは、使用容易で携帯可能であるので、小児の体内総水分量（total body water, TBW）及び無脂肪体重（fat free mass, FFM）を推定する伝統的方法に代わる魅力的な方法であることが実証されている。例えば、BIAを用いてTBWを推定するために、次の予測式が開発されている（ここで、H=身長、R=抵抗、W=体重、及びZ=インピーダンスである）。
Fjeldらは、良栄養、及び低栄養小児のTBW予測式を、次のごとく開発した：
TBW=0.48+0.68(H2/R)、及び
TBW=0.76+0.18(H2/R)+0.39(W)
（Fjeldら, Total Body Water Measured by 0 Dilution and Bioelectric Impedance in Well and Malnourished Children, 27 Pediatric Research 98-02 (1990)）。
Danfordらは、4極（tetrapolar）のBIA法を用い、TBWの予測式を次のごとく決定した：
TBW=1.84+0.45(H2/R)+0.11(W)
（Danfordら, Comparison of Two Bioelectrical Impedance Analysis Models for Total Body Water Measurement in Children, 19 Annals of Human Biology 603-607 (1992)）。
Daviesらは、次式を使ったTBW結果が高度に予測性のあることを見出した：
TBW=-0.5+0.60(H2/R)
（Daviesら, The Prediction of Total Body Water Using Bioelectric Impedance in Children and Adolescents, 15 Annals of Human Biology, 237-240 (1987)）。
Gregoryらは、次式を用いて成長障害を有する小児のTBWを予測した：
TBW=0.79+0.55(H2/Z)
（Gregoryら, Body Water Measurement in Growth Disorders: A Comparison of Bioelectrical Impedance and Skinfold Thickness Techniques With Isotope Dilution, 66 Archives of Disease in Children 220-222 (1991)）。
DaviesとGregoryは、彼らの式を一つの式に複合することにより更に正確なTBWの予測式を得ることを発見するに至った：
TBW=0.13+0.58(H2/Z)
（Davies及びGregory, Body Water Measurements in Growth Disorders, 66 Archives of Disease in Childhood 1467 (1991)）。
FFMの推定には、次の予測式が開発されている。Deurenbergらは、FFMの推定にはいくつかの予測式が必要であり、最も正確な式の選択は小児の年齢に依存することを見出した。その2式は次の通りである：
FFM=0.640(104)(H2/R)+4.83、（年齢7〜9の少年及び少女）
FFM=0.488(104)(H2/R)+0.221(W)+12.77(H)-14.7、（年齢10〜12の少女及び年齢10〜15の少年）
（Deurenbergら, Assessment of Body Composition by Bioelectric Impedance in Children and Young Adults is Strongly Age-Dependent, 44 European Journal of Clinical Nutrition 261-268 (1989)）。
Cordainらは、小児のBIAを測定し、次式を使ってFFMを予測した：
FFM=6.86+0.81(H2/R)
（Cordainら, Body Composition Determination in Children Using Bioelectrial Impedance, 52 Growth, Development & Aging 37-40 (1988)）。
Houtkooperらは、いくつかの予測式を研究して、FFM予測に次式を推奨した：
FFM=-.61(H2/R)+0.25(W)+1.31
（Houtkooperら, Bioelectrical Impedance Estimation of Fat-Free Body Mass in Children and Youth: A Cross-Validation Study, 72 J. Appl. Physiol. 366-73 (1992)）。
しかし、HIVに感染した小児のTBW及びFFMの予測に、標準式を使用するBIAの正確度を評価した研究はない。
本発明の目的は、HIVに感染した小児のFFM及びTBWを予測する、公知の他の方法よりも正確な改良法を提供することである。
本発明の更なる目的は、これらの患者のFFM及びTBWを推定する、臨床的に実用性があり、他の方法よりも適合性の高い方法を提供することである。
本発明の更なる目的は、当業者であれば、本明細書に開示され請求された発明を検討すれば直ちに明らかになるであろう。
発明の概要
本発明によって、全体抵抗と身長を測定して体組成値を予測することによる、ヒト免疫不全ウイルス（HIV）に感染した思春期前小児の無脂肪体重（FFM）と体内総水分量（TBW）を予測する方法が開示される。
好ましくは、全体抵抗は、患者の生体インピーダンス分析（BIA）を行い、その結果を用いて当技術分野で公知の既誘導式により抵抗を計算することにより決定される。4極（tetrapolar）生体インピーダンス分析計が好ましい。
詳細な説明
20人の患者を用い、ヒト免疫不全ウイルス（HIV）に感染した小児について、標準式を使い、体内総水分量（TBW）と無脂肪体重（FFM）予測における生体インピーダンス分析（BIA）の性能を評価する研究を行った。該研究は、HIV小児のTBWとFFMは、該小児群について特に開発した特殊な式により、BIAを使って推定可能であることを示唆する。
方法及び患者
患者は、年齢4〜11才、疾患抑制及び予防センター（Centers for Disease Control and Prevention, CDC）判定基準で規定されたHIVに感染した思春期前小児20人であった。聖ルカ・ルーズベルト病院センター小児科HIV/AIDSプログラム（St. Lukes-Roosevelt Hospital Center Pediatric HIV/AIDS Program）から募集した。
研究患者の特性は下記の表１に示される。19人の患者は周産期伝播によりHIVに罹り、１人の患者は新生児期輸血の結果として感染した。患者の殆どは、中度から重度の免疫不全を含む、中度から重度のHIV感染症候を有していた。どの患者も、既知又は疑わしい活性な二次もしくは日和見感染又は臨床的に明らかな心疾患もしくは腎疾患は有していなかった。
一夜の絶食後に、測定を実施した。患者を天秤（beam balance）を使い、最小0.01kgまで体重測定した。患者の身長を固定壁取付スタジオメーター（stadio meter）を使い、最小0.1cmまで測定した。全体抵抗（R）とリアクタンスは、RJL Systems製の4極生体電気インピーダンス分析計（RJL model 101 A, Detroit, MI）により、1994年12月12日出願され現在係属中のKotlerに対して特許された米国特許出願第08/353,933号（これは参考として本明細書に組入れられる）で開示された生体インピーダンス分析（BIA）技術を使って測定した。
BIAの正確度を評価するために、TBWは独立して、0.1gm/lb体重の酸化ジュウテリウムの経口投与、唾液（2H2O希釈）で測定したトレーサー濃度を用いる希釈技術により測定した。FFMもまた、Lunar DPXと小児ソフトウエアv. 8eを使用し、デュアルエネルギーＸ線吸収測定（dual energy X-ray absorptiometry, DXA）により測定した。3ヶ月の研究中に実施された成長とリンパ球表現型分析結果は各患者の医療記録から入手した。
簡単で容易な測定を用いる、成長障害小児用に開発された２式を含むBIAに基く小児TBW及びFFM用の、文献に記載された上記８つの予測式を、本研究用に選定した。これら先行技術の式による予測値を、本発明の患者の測定値とペアードｔ検定を使って比較した。
本発明により、TBW及びFFM用の新しい式が回帰技術を用いて導き出された。従属変数を変換して変換を同定する必要があるかどうかは、Box-Coxファミリー変換を使って決定した。該モデルに算入を考慮した独立変数セットは、（身長2／抵抗）、（身長2／リアクタンス）、体重及び年齢を含む。最終式について誤差解析（residual analysis）を行った。Epinfo（USD, Inc. Stone Mountain GA）ソフトウエアパッケージを用い、身長、体重及び体重対身長−年齢−パーセンタイル（weight for height-age-percentile）を計算した。全ての統計計算はSTATA（Computing Resource Center, Santa Monica, CA）及びSAS（SAS Institute, Inc., Cary, NC）のパソコン用ソフトウエアパッケージを用いて実施した。全ての統計検定に対する有意水準は0.05とした。
結果
表２は、上記参照した文献記載の式から予測したTBW及びFFMと、2H2O希釈により測定したTBW及びDXAにより測定したFFMとの比較結果を示す。各式による予測値は、該測定値と有意に異なった（相関係数（correlation coefficient）（p）値は0.02〜0.001の範囲にあった）。
試験したどの文献記載の式も本発明のサンプル群のTBW又はFFMを十分に予測しなかったので、本発明による２つの回帰式を、このサンプルに対して次のごとく開発した。
Log(TBW)=1.65+0.05(H2/R)（r2=.95, SEE=0.068）及び
FFM=1.34+0.70(A)+0.68(H2/R)（r2=.95, SEE=1.23）
［式中：
TBW=体内総水分量（l）
FFM=無脂肪体重（kg）
H=身長（cm）；
A=年齢（年）；
R=抵抗（オーム）；
r2=相関係数；及び
SEE=標準誤差推定値
性、体重及び(身長2／リアクタンス)の追加は、本研究におけるTBW又はFFMのいずれの予測も有意に改善しなかった。
考察
これらの結果は、小児のBIAから誘導した測定から体組成を一般的に予測するために設定された文献記載の標準式を、HIV感染小児に適用するのは妥当でないことを示す。この研究はまた、簡単な標準変数を用い、該集団に特異的な高度予測式を工夫することが可能であることを示す。まさに、BIAから誘導した抵抗に基き、伝統的でより複雑な体組成測定法の推定値に匹敵するTBW及びFFMの推定値を提供する予測式が本発明において導き出された。その結果、本発明の新しい式は、BIAを使って、HIVの中度から重度の症候、中度から重度の免疫不全、及び本研究に含まれる異常成長を有する小児の体コンパートメント（TBW又はFFM）を予測する方法を提供する。
上記は、以下の請求項に記載した本発明の好ましい実施様態を示すが、当業者であれば、請求項に記載した本発明の範囲から外れることなしにこの開示の変形があることを認めるであろう。例えば、請求項に記載の式と共に、異なる電流値及び周波数を提供するような様々なBIAの方法を使用することができる。
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