(57)【要約】【課題】簡易な方法により、疾患の種類及びその程度が判別できること。【解決手段】被験者又は動物の体臭成分を機器分析し、予め有意差のある測定物質のピーク値を多変量解析することにより、当該被験者又は動物の年齢、並びに、疾患の種類及びその程度からなる群より選ばれる１以上のものを判定する非侵襲的な判定方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者又は動物の体臭成分を機器分析し、予め有意差のある測定物質のピーク値を多変量解析することにより、当該被験者又は動物の年齢、並びに、疾患の種類及びその程度からなる群より選ばれる１以上のものを判定することを特徴とする非侵襲的な判定方法。
【請求項２】
前記体臭成分の機器分析を、前記被験者又は動物の汗又は尿の体液を分析することによって行う、請求項１又は２に記載の非侵襲的な判定方法。
【請求項３】
被験者又は動物の体臭成分を取り込み、当該取り込まれた体臭成分に関する測定物質ピーク値を出力する機器分析装置と、
前記機器分析装置から出力された前記測定物質ピーク値を取り込み、当該取り込まれた測定物質ピーク値を多変量解析するコンピューターと、
を備えたことを特徴とする、当該被験者又は動物の年齢、並びに、疾患の種類及びその程度からなる群より選ばれる１以上のものを判定することを特徴とする非侵襲的な判定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非侵襲的に被検対象の年齢、又は、疾患の種類若しくはその程度の判定を行う非侵襲的な判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、動物又は植物から発生する揮発性成分について、研究がされていた。例えば、レモン及びライムについての皮及び葉の油の揮発性成分について報告されている（非特許文献１）。この報文では、キャピラリガスクロマトグラフィー（ＧＣ）、ＧＣ−ＭＳ及び１３Ｃ−ＮＭＲを用いて、主成分分析により、油の揮発性成分を複数のグループに分類している。
【０００３】
また、非特許文献２には、主要組織適合複合体（ｍａｊｏｒ  ｈｉｓｔｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ  ｃｏｍｐｌｅｘ）の遺伝子の変化が、雄マウスの尿の揮発性成分の変化として表れることが記載されている。尿の揮発性成分はガスクロマトグラフィーで分析されている。しかし、多変量解析は行われていない。
【０００４】
【非特許文献１】
マリー−ローレ  ロタ  外４名、「農業食物化学ジャーナル」、２００２年、第５０巻、ｐ．７９６−８０５  米国化学学会（Ｍａｒｉｅ−Ｌａｕｒｅ  Ｌｏｔａ  ｅｔ  ａｌ．，”Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ  Ｆｏｏｄ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ”  ２００２，ｖｏｌ．５０，ｐｐ７９６−８０５  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ）
【非特許文献２】
アラン  ジー．シンガー  外２名、「全米科学アカデミー会報」、第９４巻、ｐ．２２１０−２２１４、１９９７年３月（Ａｌａｎ  Ｇ．Ｓｉｎｇｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，  ”Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｃａｄｅｍｙ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ＵＳＡ，”  Ｖｏｌ．９４，  ｐ．２２１０−２２１４，１９９７）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
我が国は、急速に高齢化社会に変化していくと言われている。そして、高齢者は、それ以外の年齢層の人々と比べて、様々な疾患にかかりやすい。そこで、簡易な方法により、疾患の種類及びその程度が判別できることが所望される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、より具体的には以下のようなものを提供する。
【０００７】
（１）  被験者又は動物の体臭成分を機器分析し、予め有意差のある測定物質のピーク値を多変量解析することにより、当該被験者又は動物の年齢、並びに、疾患の種類及びその程度からなる群より選ばれる１以上のものを判定することを特徴とする非侵襲的な判定方法。
【０００８】
（２）  前記体臭成分の機器分析を、前記被験者又は動物の汗又は尿の体液を分析することによって行う、請求項１又は２に記載の非侵襲的な判定方法。
【０００９】
（３）  被験者又は動物の体臭成分を取り込み、当該取り込まれた体臭成分に関する測定物質ピーク値を出力する機器分析装置と、前記機器分析装置から出力された前記測定物質ピーク値を取り込み、当該取り込まれた測定物質ピーク値を多変量解析するコンピューターと、を備えたことを特徴とする、当該被験者又は動物の年齢、並びに、疾患の種類及びその程度からなる群より選ばれる１以上のものを判定することを特徴とする非侵襲的な判定方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をより詳しく説明する。
【００１１】
本発明の一側面では、被験者又は動物の体臭成分を機器分析し、予め有意差のある測定物質のピーク値を多変量解析することにより、当該被験者又は動物の年齢、並びに、疾患の種類及びその程度からなる群より選ばれる１以上のものを判定することを特徴とする非侵襲的な判定方法が提供される。
【００１２】
「動物」とは、生物界を二大別した場合、植物に対する一群をいう。一般的には細胞壁をもたない、クロロフィルをもたない、従属栄養である、運動性がある、などの特徴がある。例えば、哺乳類、爬虫類、鳥類、及び魚類等の脊椎動物、並びに、無脊椎動物が含まれる。
【００１３】
「体臭成分」とは、体液中の揮発性成分を意味する。体液としては、尿、唾液、汗、血液、リンパ液等、制限がない。さらに、呼気や皮脂中揮発性成分等も体臭成分に含むことができる。体臭成分を機器分析の対象とするため、分析機器は被験者又は動物に接触することがなく、畏怖感を与え難い。
【００１４】
「機器分析」とは、電子工学技術を応用した精巧な機器を用いて、物質の特定の物理的・化学的な特性を検出・測定することによって行う分析法の総称をいう。例えば、赤外線分光分析・紫外線分光分析・Ｘ線分析・質量分析・ポーラログラフィー、各種のクロマトグラフィー、核磁気共鳴分析（ＮＭＲ）が含まれる。本発明では、ガスクロマトグラフィー、ＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフィーに連続して質量分析をする分析法、ガスクロマトグラフィーのピークに対応する物質について質量分析をすることができる）、液体クロマトグラフィー、核磁気共鳴分析等が好ましく用いられ、ガスクロマトグラフィー、ＧＣ／ＭＳが特に好ましく用いられる。ガスクロマトグラフィーでは、キャピラリクロマトグラフィーを用いてもよい。
【００１５】
「有意差」とは、統計学などで、確かに差があり、それは偶然起こったものではないといえるかどうかを検討した結果の差をいう。例えば、年齢、疾患の種類及びその程度の一つについて、有意差を示す測定分析ピーク値に限定してもよい。
【００１６】
「測定物質のピーク値」は、機器分析の種類によっても異なるが、ガスクロマトグラフィーでは、クロマトグラムに表れる各々のピークの値をいう。
【００１７】
「多変量解析」とは、観測値が複数の値からなるデータ（多変量データ）を統計的に扱う手法をいう。多変量解析には、主成分分析、クラスター分析、因子分析、数量化第３類、正準相関分析、重回帰分析、判別分析などがある。
【００１８】
「主成分分析」とは、外的な基準のない標本データからそのデータの特性を説明する主成分を抽出することをいう。主成分分析の目的は、なるべく情報の損失が少なくなるように、多次元のデータを要約することである。
【００１９】
「クラスター分析」とは、データをある基準に基づいて集団に分けて解析することをいう。いろいろなものを分類することによって、多くの情報を得ることができる。通常、我々は、感覚的に「何となく似ている」ということから分類を行っている。これを統計的に行う手法を総称して「クラスター分析」と呼んでいる。
【００２０】
クラスター分析の手順としては、まず、個体間の距離、およびクラスター間の距離（または類似度）を定義する。そして、すべての個体間の距離（または類似度）を計算する。次いで、もっとも距離が短いもの（またはもっとも類似度が高いもの）を併合して一つのクラスターとする。その後、今作ったクラスターを新しい個体とみなして、すべての個体間の距離（または類似度）を計算する。実際には、新しく作られたクラスターと、残りの個体との間の距離（または類似度）を再計算するだけでよい。そして、以下同様にクラスターへの併合を進め、すべてが一つのクラスターに含まれたところで終える。ここで、距離の定義としては、ユークリッド距離、重み付きユークリッド距離、標準ユークリッド距離、マンハッタン距離等が用いられる。
【００２１】
「因子分析」とは、知能テストや各種の社会現象等の測定によって得られた多変量のデータから、それらを規定する因子を抽出する統計学的方法をいう。
【００２２】
本発明では、測定物質ピーク値を多変量解析することにより、被験者又は動物の年齢、又は、疾患の種類若しくはその程度を判定することができる。
【００２３】
非侵襲的とは、診断、治療等のために機器や器具を、皮膚又は身体開口部を通じ、挿入する必要のない方法のことをいう。侵襲的な方法と比較して、被験者の痛み、精神的苦痛等の負担が少なく、好ましい。このように、本発明では、非侵襲的な方法により年齢、又は、疾患の種類若しくはその程度について得られるので、臨床的に好ましい。
【００２４】
本発明の他の側面では、被験者又は動物の体臭成分を取り込み、当該取り込まれた体臭成分に関する測定物質ピーク値を出力する機器分析装置と、前記機器分析装置から出力された前記測定物質ピーク値を取り込み、当該取り込まれた測定物質ピーク値を多変量解析するコンピューターと、を備えたことを特徴とする、被験者又は動物の年齢、又は、疾患の種類若しくはその程度の非侵襲的な判定方法が提供される。
【００２５】
コンピューターは機器分析装置に付属されていてもよいし、別体として機器分析装置に接続されていてもよい。コンピューターの基本ソフト（ＯＳ）は、ＵＮＩＸ（登録商標）でもよければ、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）であってもよいし、Ｍａｃ  ＯＳであってもよい。多変量解析するためのソフトは、市販されているものを用いてもよいし、独自開発をしてもよい。
【００２６】
【実施例】
＜実施例１＞
加齢に伴うヒトの尿中揮発性成分の変化を検討した。ヒトの体臭源としては尿を用いた。実験群は年齢の違いにより２群に分け、成人群；２０−３５歳、中高齢者群６０歳以上、とした。尿提供者は健常人及び、糖尿病、癌、肝臓病、腎疾患、先天性代謝疾患を除く、軽度の疾患を患う通院患者とした。朝初めて放出する尿を採取（５０ｍｌ程度）する。その際、採取前夜は嗜好品およびビールなどの酒類の摂取は控える。老臭物質はＳｉｎｇｅｒの方法（Ｓｉｎｇｅｒ  ｅｔ  ａｌ．  Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，Ｖｏｌ．９４，  ｐｐ．２２１０−２２１４，１９９７）に基づき、尿のエーテル抽出物中の臭い物質を検討する方法により抽出し、ＦＩＤ−ガスクロマトグラフィーにより定量、パターン分析あるいは老臭物質の構造の確認を行った。
【００２７】
その結果、採取尿は若齢群では２０例中１８例、老齢群では２０例中１４例で、解析可能なクロマトグラムが得られた。これらのＦＩＤ−ＧＣクロマトグラムは百分率法を用いて老齢群、若齢群それぞれの化合物の存在比を求めた。検体数は老齢群の数に合わせ、各群１４ずつを比較した。また、カウントしたピークの数は各群８１であった。カウントしたピークはＭａｎｎ−Ｗｈｉｔｎｅｙ法により検定した。
【００２８】
その結果、８１のピークのうちおよそ４分の１に当たる２３の化合物が加齢に伴い変化することが明らかになった（表１）。これらのピークについて主成分分析（図１）あるいはクラスター解析（図２）することにより、老若サンプルは明確に分類することができた。この解析結果および手法を応用することにより、未知の尿サンプルの提供者の年齢を推定することができる。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
＜実施例２＞
ｃ５７ＢＬ／６（Ｂ６）マウスを用い、以下の解析を行った。正常群（ｎ＝６）およびＳＴＺ１０μｇ／ｍｏｕｓｅ投与群（軽度糖尿病：ｎ＝６）、ＳＴＺ４０μｇ／ｍｏｕｓｅ投与群（重度糖尿病：ｎ＝６）についてそれぞれ尿を採取し、ＫＨ２ＰＯ４で飽和させた後、１５倍用のエーテルで２時間振とう抽出した。エーテル抽出尿を真空エバポレーターで濃縮し、残差を凍結乾燥させた。凍結乾燥試料は測定直前まで冷凍庫で保存した。ＧＣ注入の３０分前に凍結乾燥サンプルを酢酸メチルで溶解し、キャピラリカラム内に直接注入した。カラムの種類及び昇温条件は実施例１に準じて行った。クロマトグラム中のピーク４１種類について１００分率法で計算した。その結果について主成分分析を行った（図３）。
【００３１】
この結果、軽度糖尿病群は重度糖尿病群と正常群のちょうど中間に位置することが示された。これらのことから、本方法では糖尿病の発症および進行を推定することができることが分かった。
【００３２】
【発明の効果】
本発明では、簡易な方法により、年齢、疾患の種類及びその程度を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１についての主成分分析である。
【図２】実施例１についてのクラスター解析である。
【図３】実施例２についての主成分分析である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年11月1日(2002.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記体臭成分の機器分析を、前記被験者又は動物の汗又は尿の体液を分析することによって行う、請求項１に記載の非侵襲的な判定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
（２）  前記体臭成分の機器分析を、前記被験者又は動物の汗又は尿の体液を分析することによって行う、上記（１）に記載の非侵襲的な判定方法。