(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
毛髪中の元素濃度を測定することによって、毛髪を作る細胞の細胞膜に存在する副甲状腺ホルモンＰＴＨ又は副甲状腺ホルモン関連ペプチドＰＴＨｒＰの血清濃度に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルと、毛髪を作る細胞における細胞内カルシウムの貯蔵量に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルとにおける開閉状態を識別し、カルシウム代謝異常を判別するのに用いることを特徴とする、毛髪分析によるガン等に起因するカルシウム代謝異常の判別のための方法。
【請求項２】
毛髪中のカルシウム濃度が正常値を超えているか正常値以下であるかによって、副甲状腺ホルモンＰＴＨ又は副甲状腺ホルモン関連ペプチドＰＴＨｒＰの血清濃度に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルと、毛髪を作る細胞における細胞内カルシウムの貯蔵量に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルとにおける開閉状態を識別することを特徴とする、請求項１に記載の毛髪分析によるガン等に起因するカルシウム代謝異常の判別のための方法。
【請求項３】
毛髪中のカルシウム濃度が正常値を超えている場合には、副甲状腺ホルモンＰＴＨ又は副甲状腺ホルモン関連ペプチドＰＴＨｒＰの血清濃度に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルが開閉状態にあると識別すると共に、毛髪を作る細胞における細胞内カルシウムの貯蔵量に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルが閉状態にあると識別することを特徴とする、請求項２に記載の毛髪分析によるガン等に起因するカルシウム代謝異常の判別のための方法。
【請求項４】
毛髪中のカルシウム濃度が正常値以下の場合においては、更に毛髪中のストロンチウム濃度が正常値であるか否かを識別することとし、
前記ストロンチウム濃度が正常値ではない場合は、副甲状腺ホルモンＰＴＨ又は副甲状腺ホルモン関連ペプチドＰＴＨｒＰの血清濃度に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルが閉状態にあると識別すると共に、毛髪を作る細胞における細胞内カルシウムの貯蔵量に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルが開閉状態にあると識別することを特徴とする、請求項２又は３に記載の毛髪分析によるガン等に起因するカルシウム代謝異常の判別のための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、毛髪分析によるガン等に起因するカルシウム代謝異常の判別のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代社会は種々の問題を抱えており、健康に関する問題もその一つである。とりわけガンの早期発見については、健康に生活することを願う国民にとって大きな関心事となっている。ガンを早期発見するには、ガンが小さい時に発見しなければならない。しかし、小さいものを見るには明るい照明が必要なのと同様に、Ｘ線撮像で小さいガンを検出するには、Ｘ線を人体に大量に照射しなければならず、結果としてＸ線被曝量は人体の許容限界を超え、実現不可能なことが判明した。そこでＸ線撮像に代わる方法として、毛髪に集束したＸ線を照射し、毛髪の元素成分や元素含有量又は含有比率のガンによる変化を検出して、ガン発見の可能性を調べてきた（例えば特許文献１）。
【０００３】
上記特許文献１では、毛髪又は体毛の毛根に限定し、毛根の元素含有量又は含有比率を測定して体調診断することを特徴としている。毛根は毛細血管に包まれているので、体調の変化を明瞭に映し出していると考えられる。
【０００４】
更に本発明者は鋭意研究を進め、元素含有比率に代わって元素含有量を対数表示することにより、その濃度を相対値として正確に導出できることを発案し、毛髪又は体毛の任意部位を分析すればその時点の元素含有量を測定できることに着眼した。その結果、毛髪中に含まれているカルシウム、鉄、銅、亜鉛、セレン等の重要な元素は個人に一定に制御され、健常人では皆共通の値になっていることを発見した（特許文献２）。
上記特許文献２では、毛髪又は体毛に含まれる元素の含有量を測定して被験者の健康状態を検査する体調診断方法に関し、更に詳細には、被験者に対する特定元素の濃度を測定し、健常人と比較して検査するカルシウム代謝異常の検出方法を提案している。
更に上記特許文献２に記載の体調診断方法を実施した結果、元素の含有量の変化、特にカルシウム不足を容易に発見でき、その結果、カルシウム不足から生ずるさまざまな疾病を予防することが可能となった。
【０００５】
発明者は更に鋭意研究を進め、カルシウムと同族元素ストロンチウムとの関係に着目し、ガンの存在可能性を判定する方法を提案した（特許文献３）。
上記特許文献３に記載の発明によれば、生体に含まれる元素の濃度を、十分に高い精度で分析できる方法が提供され、また、生体に含まれる元素の濃度に基づいて、血液の状態、及び細胞膜のＣａチャンネル開閉状態等を高い精度で判定する方法を提供された。
また上記特許文献３に記載の発明によれば、ガンの全プロセスが一本の毛髪に沿って種々の元素の濃度異常として記録されている。この記録を読み出すために毛髪の太さに左右されない精密分析法を開発した。細胞膜にはイオンチャンネルとポンプが存在しており、元素には前記イオンチャンネルの開閉に関連した高低２値の毛髪濃度があることが分かった。
【０００６】
上記特許文献３に記載の発明は、全体を通して、大規模な疫学的研究ではなく、現象論的アプローチであるが、種々の元素濃度や副甲状腺ホルモン（ＰＴＨ）濃度及び副甲状腺ホルモン関連ペプチド（ＰＴＨｒＰ）濃度の関係を確実に押さえることにより、毛髪診断の信頼性を高めると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４０６５７３４号公報
【特許文献２】特許第４６１２３５５号公報
【特許文献３】特開２０１３−２２１８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら上記特許文献１の発明では、毛根に含まれる元素含有量又は含有比率は現時点の含有量又は含有比率であって、過去の含有量又は含有比率ではない。従って上記特許文献１に記載の毛髪又は体毛の毛根分析では、現時点の元素含有量又は含有比率の変化量しか把握できないので被験者の過去からの経緯を踏まえた正確な体調診断ができない。また個人個人によって元素含有量又は含有比率は異なる。従って上記特許文献１の方法で求められた元素含有量又は含有比率の変化による診断方法は、毛髪の太さ及び毛髪量に左右され厳密性に欠けるし、他の健常人の元素含有量又は含有比率との比較による診断も正確性を欠いている。従って、現在だけでなく過去の元素含有量又は含有比率が検査でき、更には毛髪の太さによらない上記検査できる方法を見出さなければならない問題が残っていた。それを後述の式１で毛髪元素濃度を得ることによって解決した。
【０００９】
上記特許文献２の発明では、生体の仕組みは非常に複雑であることから、単にカルシウムのみに着目した分析だけでは不十分であり、必ずしも精度の高い分析とは言えない。従って、カルシウムだけでなく他の元素との関係についても高い精度で分析する必要がある。
また上記特許文献３の発明では、種々の元素濃度や前記ＰＴＨ及びＰＴＨｒＰの関係性は明確になってきたものの、ガン等の存在可能性の検査については、更に定量的且つ簡便な判定方法を提供することが喫緊の課題となっている。
【００１０】
そこで本発明は上記従来技術の問題点を解消し、毛髪に含まれる元素濃度を、十分高い精度で分析し、その結果を活用して、ガン等に起因するカルシウム代謝異常を判別する際の資料データ等として、より簡便で精度高く用いることができる、毛髪分析によるガン等に起因するカルシウム代謝異常の判別のための方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の毛髪分析によるガン等に起因するカルシウム代謝異常の判別のための方法は、毛髪中の元素濃度を測定することによって、毛髪を作る細胞の細胞膜に存在する副甲状腺ホルモンＰＴＨ又は副甲状腺ホルモン関連ペプチドＰＴＨｒＰの血清濃度に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルと、毛髪を作る細胞における細胞内カルシウムの貯蔵量に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルとにおける開閉状態を識別し、カルシウム代謝異常を判別するのに用いることを第１の特徴としている。
また本発明の毛髪分析によるガン等に起因するカルシウム代謝異常の判別のための方法は、上記第１の特徴に加えて、毛髪中のカルシウム濃度が正常値を超えているか正常値以下であるかによって、副甲状腺ホルモンＰＴＨ又は副甲状腺ホルモン関連ペプチドＰＴＨｒＰの血清濃度に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルと、毛髪を作る細胞における細胞内カルシウムの貯蔵量に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルとにおける開閉状態を識別することを第２の特徴としている。
また本発明の毛髪分析によるガン等に起因するカルシウム代謝異常の判別のための方法は、上記第２の特徴に加えて、毛髪中のカルシウム濃度が正常値を超えている場合には、副甲状腺ホルモンＰＴＨ又は副甲状腺ホルモン関連ペプチドＰＴＨｒＰの血清濃度に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルが開閉状態にあると識別すると共に、毛髪を作る細胞における細胞内カルシウムの貯蔵量に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルが閉状態にあると識別することを第３の特徴としている。
また本発明の毛髪分析によるガン等に起因するカルシウム代謝異常の判別のための方法は、上記第２又は第３の特徴に加えて、毛髪中のカルシウム濃度が正常値以下の場合においては、更に毛髪中のストロンチウム濃度が正常値であるか否かを識別することとし、前記ストロンチウム濃度が正常値ではない場合は、副甲状腺ホルモンＰＴＨ又は副甲状腺ホルモン関連ペプチドＰＴＨｒＰの血清濃度に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルが閉状態にあると識別すると共に、毛髪を作る細胞における細胞内カルシウムの貯蔵量に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルが開閉状態にあると識別することを第４の特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の毛髪分析によるガン等に起因するカルシウム代謝異常の判別のための方法によれば、毛髪中の元素濃度を測定することによって、副甲状腺ホルモンＰＴＨ又は副甲状腺ホルモン関連ペプチドＰＴＨｒＰの血清濃度に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルと、毛髪を作る細胞における細胞内カルシウムの貯蔵量に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネル（ストアーオペレーティッドチャンネル：store-operated channels）とにおける開閉状態を識別するだけで、即ちカルシウムイオンチャンネルの働きに着目することで、ガン等に起因するカルシウム代謝異常を判別するための資料データ等をより簡便で精度高く提供することができる。
【００１３】
請求項２に記載の毛髪分析によるガン等に起因するカルシウム代謝異常の判別のための方法によれば、上記請求項１の構成による作用効果に加えて、毛髪中のカルシウム濃度が正常値を超えているか正常値以下であるかによって、副甲状腺ホルモンＰＴＨ又は副甲状腺ホルモン関連ペプチドＰＴＨｒＰの血清濃度に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルと、毛髪を作る細胞における細胞内カルシウムの貯蔵量に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルとにおける開閉状態を識別することで、
ガン等に起因するカルシウム代謝異常を判別するための資料データ等を更に簡便で精度高く提供することができる。
また請求項３に記載の毛髪分析によるガン等に起因するカルシウム代謝異常の判別のための方法によれば、上記請求項２の構成による作用効果に加えて、毛髪中のカルシウム濃度が正常値を超えている場合には、副甲状腺ホルモンＰＴＨ又は副甲状腺ホルモン関連ペプチドＰＴＨｒＰの血清濃度に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルが開閉状態にあると識別すると共に、毛髪を作る細胞における細胞内カルシウムの貯蔵量に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルが閉状態にあると識別することで、
ガン等に起因するカルシウム代謝異常を判別するための資料データ等を一層、簡便で精度高く提供することができる。
【００１４】
また請求項４に記載の毛髪分析によるガン等に起因するカルシウム代謝異常の判別のための方法によれば、上記請求項２又は３に記載の構成による作用効果に加えて、毛髪中のカルシウム濃度が正常値以下の場合においては、更に毛髪中のストロンチウム濃度が正常値であるか否かを識別することとし、前記ストロンチウム濃度が正常値ではない場合は、副甲状腺ホルモンＰＴＨ又は副甲状腺ホルモン関連ペプチドＰＴＨｒＰの血清濃度に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルが閉状態にあると識別すると共に、毛髪を作る細胞における細胞内カルシウムの貯蔵量に応じて開閉するカルシウムイオンチャンネルが開閉状態にあると識別することで、
ガン等に起因するカルシウム代謝異常を判別するための資料データ等を更に一層好ましく、簡便で精度高く提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】細胞とミネラルの流出入を示す図である。
【図２】血液中のカルシウム濃度を一定に保つ制御を示す図式である。
【図３】毛髪のカルシウム濃度とストロンチウム濃度と年齢（女性）を示す図である。
【図４】乳ガン患者１２人の毛髪のカルシウム濃度の変化を示す図である。
【図５】毛髪元素濃度の変化と乳ガンの発生・成長を示す図である。
【図６】ＬＤ型を示す図である。
【図７】毛髪と乾燥血清の正常カルシウム濃度の比較を示す図である。
【図８】細胞内カルシウム量に応じて開閉するカルシウムチャンネルによる毛髪元素濃度の時間的変化を示す図である。
【図９】毛髪と血清とのカルシウム濃度（［Ｃａ］）の関係：毛髪を作る細胞の働きを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また毛髪に限らず体毛においても同等の結果が得られることは言うまでもない。
【００１７】
先ず図１を参照して、本発明の実施形態に係る毛髪分析方法を説明する。
人体は６０兆個の細胞からできていて、各細胞の細胞膜には、図１に示すように生体情報を伝達する元素を排出または吸引するポンプがあって、いつも働いている。このポンプに人体全エネルギーの約１／３を費やしている。また抜け道「チャンネル」があって、その元素の流出入によって情報伝達の信号が発生する。カルシウムイオンチャンネルは信号用とＣａ不足対応と別になっている。信号がない時には、チャンネルが閉じているが、その元素が不足するとチャンネルが開く。毛髪の元素量は毛髪を作る細胞（ＨＭ細胞）（Hair-Making cells）に血液から流入する元素量と等しいので、毛髪を分析するとチャンネルの開閉を知ることができる。即ち、毛髪の元素濃度はチャンネルの開閉に対応した高低二つのレベルを示し、その中間値がなく、元素の充足と不足が明確に分かる（図３参照）。
（濃度測定の単位）
本研究では、Ｘ線蛍光スペクトルの元素Ｘのピーク値ＰとバックグラウンドＳを測定して、［Ｘ］＝Ｐ／Ｓを得た。この［Ｘ］は、ＰとＳともに試料の厚さに比例するので、試料の厚さ（毛髪の太さ）に依存しない、正確な濃度で、これで乾燥血清と毛髪の標準値を得た。
【００１８】
血液中のカルシウム濃度を一定に保つ制御システムを図２に示す。
血液（血清）のカルシウム濃度［Ｃａ］が増加すると、それを骨に預けるように働くカルシトニンＣＴ（Calcitonin）が甲状腺から分泌される。逆に減少すると、副甲状腺ホルモンＰＴＨ（Parathyroid hormone）が分泌されて、骨から血液中へＣａが溶け出す。ＰＴＨは腎臓にも作用し、Ｃａの尿への排泄を抑制し、また活性化ビタミンＤを作り腸からのＣａの吸収をよくする。こうしてＰＴＨは血液中の［Ｃａ］を高める。それと同時に、ＰＴＨは全身の細胞のレセプター（ＰＴＨを捕らえるアンテナ）と結合してカルシウムチャンネルを開かせるので細胞内にＣａが流入して溢れる（Ｃａの洪水）。その結果、情報伝達が妨げられ、細胞機能が低下する。Ｃａ不足なのに細胞内濃度が上昇する矛盾を含むので、「Ｃａパラドックス」と呼ばれ、これが原因で発症する病気にはアルツハイマー病、結腸ガン、糖尿病、動脈硬化、腎臓結石、胆石、白内障などがあるとされている。
血清は水９１％、蛋白７％、ミネラル０．９％を含む。血清１ｄＬ（１００ｃｃ）当たりＣａは９〜１０ｍｇで、その半分は蛋白に存在し、半分はＣａイオンとして溶け込んでいる。副甲状腺細胞にはＣａ２＋のセンサーがあり、血清イオン濃度［Ｃａ２＋］を一定値に制御している。血清蛋白に含まれるＣａは、血清イオン濃度の低下に備えた備蓄で、血液が酸性でイオン化して溶出し、アルカリ性では逆に移動して血清蛋白上のＣａが増大する。
３０代から７０代の女性の毛髪［Ｃａ］Ｈ濃度の分析結果を、同族元素［Ｓｒ］Ｈと共に、年齢順に並べて図３に示す。正常値［Ｃａ］Ｈ＝１０とその５倍の高値［Ｃａ］Ｈ＝５０の二つのレベルに分かれている。高値はＣａ不足による細胞膜のカルシウムイオンチャンネルの開に、低値はＣａ充足のカルシウムイオンチャンネル閉に対応する。実際、毛髪［Ｃａ］Ｈの高値はカルシウム剤の服用ですぐに低値（正常値）に降下する。
低値の［Ｃａ］Ｈ＝１０が毛根から先端まで続くのはＣａ充足の正常で、このタイプをＥＥ型（Ca Ever-Enough for closing the channels）と名付けておく。チャンネルが閉じていて、血清蛋白分子だけ細胞膜の通路からＨＭ細胞に入り、毛髪［Ｃａ］Ｈは血清蛋白の保持するＣａによる。
【００１９】
図３には毛髪［Ｃａ］Ｈ＝１０の正常値より低いヒト（III−６、Ｖ−９など）がある。血液Ｃａイオンの不足を血清蛋白のＣａのイオン化で補う（血液酸性化、毛髪は［Ｃｌ］Ｈ＝［Ｂｒ］Ｈ＞１０で［Ｃａ］Ｈ＜１０）。これをＤＡ型（Ca Deficiency with a deviation toward Acidosis）と名付ける。
Ｃａ不足でＰＴＨによって骨が溶けると、血清Ｃａ２＋が過剰になり、血清蛋白のＣａが増加して毛髪［Ｃａ］Ｈ＝［Ｓｒ］Ｈ＞１０（血液アルカリ性）になる。これをＤＯ型（Ca Deficiency with Overplus of Ca２＋ by bone resorption）と呼ぶ。ＤＡ型の逆に当たる（Ｖ−６、VI−６、VII−５、VII−８）。
更にＣａが不足するとカルシウムチャンネルの開閉が始まり、高低二値の間の遷移（チャンネルの開閉）が瞬間的に起こり（ＰＴＨの分泌は血清Ｃａイオンが低下すると急上昇する）、ときどき高値になるタイプがある。毛髪［Ｃａ］の測定値は平均となり、低値より高めになる場合が多い。これをＤＥ型（Ca Deficiency for Excitation of Ca-channel gating）と呼ぶ。
次にＣａ不足の高値（［Ｃａ］Ｈ＝５０）は、毛髪１．４ｍｍの長さを分析しているので、少なくとも５日間チャンネル開が続いたことになる。数ヶ月以上も長く続く場合は、後に詳しく述べるが、長期Ｃａ不足、ＬＤ型（Long-term Ca Deficiency）と名付けておく。
さてガンは、主に、体腔の内側の上皮細胞（例えば腸管の内壁）で発生するので、上皮細胞と類似のＨＭ細胞（毛髪）の状態が、ガン発生部でも起こっていると考えられる。
【００２０】
図４は乳ガン患者１２人の毛髪を毛根から先端へ分析した結果である。ガンが見つかった時点の毛根では［Ｃａ］Ｈは低値（正常）だが、先端にゆくにつれて増大し、毛根からの距離により６〜２０ヶ月前には高値であったことが分かる。つまり、Ｃａ不足による毛髪［Ｃａ］Ｈの高値（チャンネル開）が続いている時にガンが発生し、ガンの成長と共に毛髪［Ｃａ］Ｈはゆっくり減少する。
ガン細胞は、ＰＴＨに類似した副甲状腺ホルモン関連ペプチド（ＰＴＨｒＰ：Parathy
roid Hormone related Peptide、アミノ酸配列が未完）を分泌する。ＰＴＨｒＰもＰＴＨと同じ作用だが、カルシウムチャンネルはレセプター（受容体）に付着した瞬間だけ開き、Ｃａが流入して、すぐ閉じる。ＰＴＨのレセプターへの着脱は頻繁で、流入したＣａイオンは累積されて血清の濃度と等しくなる。一方、ＰＴＨｒＰはレセプターに滞在する時間がＰＴＨの１５０倍も長く、着脱頻度が１５０分の１なので、チャンネル閉の細胞が増加し、ガンが発見される頃には毛髪［Ｃａ］Ｈは低値に近づく。
この結果から、毛根の［Ｃａ］Ｈが高低二値の中間値１０＜［Ｃａ］Ｈ＜５０を示すと「要注意」で、通常の検診によるガン発見の半年〜２年も早く検出できる。
【００２１】
ただし３０歳代のガンでは、図５に示すように、その進行が速く、発生から６ヶ月ほどで高値から低値に減少する。
これまで分析結果では、２０〜３０歳代は、毛髪［Ｃａ］Ｈの低値が続くＥＥ型、ＤＡ型で、４０歳代になると高値と低値の間の遷移を繰り返すＤＥ型が現われる。
【００２２】
５０歳代以上になると、長期（６〜１２ヶ月）にわたり高値が続き、幸いガンが発生しなかったＬＤ型が出てくる。
その実例を図６に示す。女性２人の結果を重ねていて、両方ともガンの場合と同じように毛根から先端に行くにつれて［Ｃａ］Ｈが増加してチャンネル開の高値（［Ｃａ］Ｈ＝５０）に達し、その先も高値が長く続いている。注目したいのは、高値から低値への減衰のパターンは全く同じで、一人は毛根近くで低値から高値へ急上昇していることだ。この結果から、ＬＤ型では、長期にわたって開閉するチャンネルから流入したＣａが全身の細胞に溜まり、Ｃａ不足が軽減されて血液中のＰＴＨ濃度がゆっくり低下する。その結果、各細胞のチャンネルの開閉の頻度が下がり、細胞への流入量が減って、毛髪Ｃａは約１０ヶ月かけて正常値に回復する。その後またＣａ不足になってＤＡ型とＤＥ型を経由して高値に急上昇し、それが長期に続く。つまり、ＬＤ型→ＤＡ型→ＤＥ型→ＬＤ型のサイクルを繰り返す。このサイクルから脱出しないと、ガンの危険性が続く。なお、Ｃａ高値と連動して銅Ｃｕ、チタンＴｉが毛髪に出てくるのは、過剰の金属を胆汁として排泄する肝機能が肝細胞へのＣａの流入によって低下しているからで、図６の２人は脂肪肝になっていた（脂肪細胞はＣａが流入すると脂肪を蓄積する）。
【００２３】
ガンの図５とＬＤ型の図６とを比較すると、［Ｃａ］と［Ｓｒ］の差がガンでは縮まるのに対してＬＤ型では差が一定である（［Ｃａ］と［Ｓｒ］は図６では平行で、図５では接近する）。ＣａとＳｒは同族元素で、ＬＤ型では細胞に流入したＳｒとＣａは４：１の比で毛髪に入るので、［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ＝４を保ちながら減衰する。実際には、［Ｓｒ］＜＜［Ｃａ］であるが、図では下記の式１で表すＣａとＳｒの濃度を用いていて、それぞれの正常値の何倍かで表示している。従ってチャンネル閉の正常な場合には［Ｃａ］Ｈ＝［Ｓｒ］Ｈ＝１０である。一方、ガンではガン細胞から分泌されるＰＴＨｒＰの作用によってＣａチャンネル閉の細胞が増える。ＰＴＨｒＰにより全細胞のチャンネルが閉じると［Ｓｒ］Ｈ＝［Ｃａ］Ｈ＝１０。全細胞のＣａチャンネルが開くと、Ｓｒ高値［Ｓｒ］Ｈ＝２００とＣａ高値［Ｃａ］Ｈ＝５０で、比［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ＝４。それゆえ、ガンの成長過程では１＜［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ＜４である。［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈが縮小し、［Ｓｒ］Ｈが［Ｃａ］Ｈに近づく。またチャンネル閉が増えるので肝機能が回復し、毛髪金属濃度［Ｃｕ］と［Ｔｉ］が正常値へと降下する。
【００２４】
ガンとＬＤ型の識別法をまとめると、［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ＜４ならばガンで、［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ＝４が出ればＬＤ型である。［Ｃａ］Ｈ＝５０はいつガンが発生しても不思議ではない状態である。発生していても症状が出るのは５０歳以上では１〜２年先だ。毎年、毛髪検査をしてＥＥ型かＤＡ型を確認すれば、ガンを防御できると思われる（ＤＯ型はカルシウム剤の服用でＤＡ型になる）。
【００２５】
（まとめ）
慢性的なＣａ不足でチャンネルが開閉して細胞内にＣａが流入した無秩序状態が続くと遺伝子の異変が起こり、老化や遺伝的体質でガン抑制遺伝子が機能しない場合には細胞がガン化する。従って食生活を工夫して毛髪［Ｃａ］Ｈを正常値に維持すればガンを予防できる。
以上の研究は、男女差の有無や血清と毛髪の健康標準値が未知のまま、元素ＸのＸ線蛍光スペクトルのピーク値ＰとバックグラウンドＳを測定して、
［Ｘ］＝Ｐ／Ｓ・・・・・式１
を元素Ｘの濃度として用いてきた。ここで、乾燥血清と毛髪の標準値を決定して毛髪元素分析診断技術を確立しておきたい。
【００２６】
（検体と方法）
被験者は健康な男性５名（平均年齢３１．６歳）女性５名（平均年齢３１歳）である。被験者１０名にカルシウム剤１４日分を手渡し、毎日Ｃａで９００ｍｇを被験者は１４日間服用した。第１日目の服用開始日と第１４日目に被験者の血液と毛髪２本を採取した。期間は２０１１年１月１９日から同年の４月１７日である。採取した血液のインタクト副甲状腺ホルモン（ＰＴＨ）とカルシトニンが測定され、また血液から分離した血清と毛髪は、他の３０代から７０代の無差別に得られた５０名の女性の毛髪と共に高エネルギー加速器研究機構の放射光施設にてＸ線蛍光分析を行った。毛髪及び乾燥血清の分析方法の詳細は特許文献３に記載のとおりである。
【００２７】
毛髪検体は蒸留水で洗浄され乾燥させる。血液は遠心分離機にかけて血清を分離した後、一滴の血清を厚さ１ミクロンメーターのマイラーポリエステルフイルムに滴下し、空気乾燥させる。乾燥血清と毛髪のＸ線蛍光分析は放射光施設Photon Factory BL4Aにてシンクロトロン放射光（１７．４ｋｅＶ）を用いて真空下で行われた。測定に使われるＸ線ビームは０．５×１．４ｍｍのサイズであり、毛髪の一日の伸びは０．３ｍｍに当たるために５日分の毛髪を測定したことになる。蛍光Ｘ線は、Ｓｉ（Ｌｉ）検出器と多チャンネルパルス分析器により測定された。毛髪内カルシウムについては、ＣａＫβのピークが測定された。
【００２８】
（結果）
被験者の女性５人をＦ１〜Ｆ５、男性５人をＭ１１〜Ｍ１５と表示する。カルシウム剤服用の開始日と１４日目の被験者のインタクトＰＴＨ及びカルシトニン濃度を表１に示す。
【００２９】
【表１】
0006329821.tif 000002
【００３０】
カルシトニン、又はＰＴＨの血清濃度はカルシウム剤の服用によって大きく変化しない。その理由は明らかではないが、カルシウム剤服用の前後の変化から、被験者Ｍ１５を除いてカルシウム剤の服用を確認できた。
２週間のカルシウム剤服用の前後で採取した試料について、得られた元素Ｘの濃度を、
［Ｘ］ＳＢ：カルシウム剤服用前の乾燥血清の元素Ｘの濃度（ＢはBeforeの意味）
［Ｘ］ＳＡ：カルシウム剤服用後の乾燥血清の元素Ｘの濃度（ＡはAfterの意味）
［Ｘ］ＨＢ：カルシウム剤服用前の毛髪の毛根部の元素Ｘの濃度（ＢはBeforeの意味）
［Ｘ］ＨＡ：カルシウム剤服用後の毛髪の毛根部の元素Ｘの濃度（ＡはAfterの意味）
と表示し、Ｘ線蛍光分析の結果を表２と表３に示した。
【００３１】
【表２】
0006329821.tif 000003
【００３２】
【表３】
0006329821.tif 000004
【００３３】
２週間のカルシウム剤服用後に採取した血清の乾燥試料は、男女１０人の被験者全員でＣａ、Ｓｒ、Ｐ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｋ、Ｓの各元素が、Ｍ１３のＫを除いて、同じ値の濃度（［Ｘ］＝Ｐ／Ｓの濃度）を示し、これらの値を標準値とすることができた。カルシウム剤の服用で、その他の元素濃度も標準値になることから、血清［Ｃａ］が腎臓で制御されている全元素を制御する中心的役割を持っていることがわかる。
【００３４】
血清には、アルブミン、グロブリン、フィブリノーゲンなどの多くの蛋白質を含んでいる。各元素は血清中では、蛋白分子に結合しているものとイオンとして存在するものと二つの形で存在する。前者の濃度を［Ｘ］Ｐ、後者のそれを［Ｘ］Ｉとすれば、総血清Ｘの濃度［Ｘ］Ｓは
［Ｘ］Ｓ＝［Ｘ］Ｉ+［Ｘ］Ｐ・・・・・式２
となる。Ｃａを例にとると、前述のように血清Ｃａの半分は、正常な場合には蛋白分子と結合し、残りの半分はイオンとして存在する。即ち、
［Ｃａ］Ｉ＝［Ｃａ］Ｐ＝（１／２）［Ｃａ］Ｓ・・・・・式３
である。
【００３５】
図７は表２と表３のカルシウム剤服用後の血清［Ｃａ］ＳＡと毛髪［Ｃａ］ＨＡのグラフである。
この図から、カルシウム剤の服用でチャンネルが閉じたＦ１、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４の場合には、血清蛋白だけが毛髪を作るＨＭ細胞に入り、次の式４が成立している（乾燥血清と毛髪は密度がほぼ同じ）。
［Ｃａ］Ｈ＝［Ｃａ］Ｐ・・・・・式４
（後述のようにＦ２、Ｍ１５ではチャンネルの開閉（［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ＝４）によって［Ｃａ］Ｈ＝１０に調節している。）
【００３６】
以上はＣａ充足でＣａチャンネルが閉じている場合であり、同族元素のＳｒについても、式２、式３、式４が成立し、
［Ｓｒ］Ｈ＝［Ｓｒ］Ｐ・・・・・式５
であって、式１の濃度［Ｘ］＝Ｐ／Ｓを用いれば、
［Ｃａ］Ｈ＝［Ｃａ］Ｐ＝［Ｓｒ］Ｐ＝［Ｓｒ］Ｈ・・・・・式６
となる。即ち、Ｃａチャンネル閉のときは［Ｃａ］Ｈ＝［Ｓｒ］Ｈである。
【００３７】
しかしながら、カルシウム剤服用前には全被験者で［Ｓｒ］Ｈ＞［Ｃａ］Ｈで［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ＝４であり、カルシウム剤服用後も表２のＦ２、表３のＭ１５でＣａチャンネルが開閉している。
これはＨＭ細胞に見られる特異な現象で、Ｃａ不足で血清蛋白に備蓄しているＣａが低下（［Ｃａ］Ｈ＜８）すると、毛髪濃度を正常値に維持するためにストアーオペレーティッドチャンネルが備わっているからである。即ち、このチャンネルはＣａ不足の細胞内信号によって開閉して［Ｃａ］Ｈ＝１０に調節している。
【００３８】
その一例を図８に示す。Ｃａチャンネルの開閉を見るために、Ｘ線蛍光分析ＦＸＡの励起Ｘ線のビーム幅を４時間の毛髪成長に相当する０．０５ｍｍに集束して、毛髪を走査して毛髪元素濃度の変化を測定している。時間は右から左へ向かって進む。毛髪［Ｃａ］Ｈは高い値から標準値［Ｃａ］Ｈ＝１０に降下した後、その標準値を維持する。その間、［Ｓｒ］Ｈは［Ｓｒ］Ｈ＞［Ｃａ］Ｈで変動している（Ｃａチャンネルが閉のときは［Ｓｒ］Ｈ＝［Ｃａ］Ｈである）。即ち、Ｃａチャンネルの開閉でＣａを細胞内へ流入させながら、毛髪［Ｃａ］Ｈを正常に維持していて、毛髪を作るＨＭ細胞にはストアーオペレーティッドチャンネルが備わっている。そして、［Ｐ］Ｈ≧１０の高い値で骨の溶解を意味し（Bone resorption）、また［Ｓ］Ｈが正常値［Ｓ］Ｈ＝２０に回復するのが見られる。
ＤＡ型で、［Ｃａ］Ｈ＜８の時には、ストアーオペレーティッドチャンネルの開閉がフルになっていて、Ｓｒ／Ｃａ比が最高の［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ＝４になっている（図３）。
【００３９】
これに対して、血清イオン濃度が低下して副甲状腺のＣａセンサーが働いてＰＴＨが血液中に放出されると細胞のＣａチャンネルが開閉し、毛髪［Ｃａ］Ｈが高値になる。図９に示すように、一般に、チャンネルの開閉とは無関係にＨＭ細胞内に形成される毛髪蛋白分子にはＣａ原子が２個の対になって取り込まれる。Ｃａチャンネルが開閉すると、ＨＭ細胞内Ｃａイオン濃度が血清のそれと等しく維持される。それゆえＨＭ細胞液から毛髪蛋白にＣａが入る速さは細胞液内のイオンの衝突確率｛［Ｃａ］Ｉ｝２に比例し、毛髪蛋白の原子対が分離して細胞液へもどる確率は、１回の分離で２個の原子ができるので２［Ｃａ］ＨＯに比例する。化学平衡では両方向への速さが等しくなるので２ｒ［Ｃａ］ＨＯ＝ｑ｛［Ｃａ］Ｉ｝２、ここでｒとｑは比例乗数である。血清イオン濃度に乾燥血清の［Ｃａ］Ｉ（＝１０）を用いると、ｑ＝ｒとなる。これは原子対形成も分離も同じプロセスと考えられる。このような考察で、チャンネル開閉状態の毛髪濃度は次の式７で表せる。
［Ｃａ］ＨＯ＝（１／２）｛［Ｃａ］Ｉ｝２・・・・・式７
この［Ｃａ］ＨＯは血清イオン濃度［Ｃａ］Ｉと直接に平衡しており、血清の蛋白とは無関係である。［Ｃａ］Ｉ＝１０を式７に代入して一定の値［Ｃａ］ＨＯ＝（１／２）（１０）２＝５０を得る。これは図３の高値と一致する。
【００４０】
一方、［Ｓｒ］Ｈの高値はＣａ高値［Ｃａ］ＨＯの４倍で、［Ｃａ］ＨＯ＝５０に対して［Ｓｒ］ＨＯ＝２００である。図３から［Ｓｒ］Ｈの高値の時に［Ｃａ］Ｈが高値なので、高値［Ｓｒ］ＨＯは開閉するＣａ２＋チャンネルを通してＳｒ２＋のＨＭ細胞への流入によることが分かる。つまり、ＣａチャンネルはＳｒとＣａイオンの共通の通路である。［Ｓｒ］Ｓ＝［Ｓｒ］Ｉ+［Ｓｒ］Ｐ＝２０を考慮に入れると、
［Ｓｒ］ＨＯ＝（１／２）｛［Ｓｒ］Ｐ+［Ｓｒ］Ｉ｝２・・・・・式８
であることが分かる。即ち、全血清濃度［Ｓｒ］Ｓが毛髪濃度に貢献する。
【００４１】
図６では、［Ｃａ］Ｈ＝５０から［Ｃａ］Ｈ＝１０に降下する全領域で［Ｓｒ］Ｈと［Ｃａ］Ｈの両曲線は互いに平行である。両曲線の間の縦方向の距離は［（式８）−（式７）］で与えられる。即ち、ｌｏｇ［Ｓｒ］Ｉ＝ｌｏｇ［Ｃａ］Ｉと［Ｓｒ］Ｐ＝［Ｓｒ］Ｉとを用いて次式を得る。
ｌｏｇ［Ｓｒ］ＨＯ−ｌｏｇ［Ｃａ］ＨＯ＝２ｌｏｇ｛１+［Ｓｒ］Ｐ／［Ｓｒ］Ｉ｝＝ｌｏｇ４
対数スケール上のこの距離は比［Ｓｒ］ＨＯ／［Ｃａ］ＨＯ＝４と等価である。図６から分かるように、この比は濃度変化の全域にわたって
［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ＝［Ｓｒ］ＨＯ／［Ｃａ］ＨＯ＝４・・・・・式９
に保たれている（毛根近くではチャンネルが閉じて、［Ｃａ］Ｈ＝［Ｓｒ］Ｈ〜１０となる）。以下では、両曲線の距離ｌｏｇ［Ｓｒ］Ｈ−ｌｏｇ［Ｃａ］Ｈを「Ｓｒ／Ｃａ比」と呼ぶことにする。
［Ｃａ］Ｈ＝１０以下で起こるストアーオペレーティッドチャンネル（Ｃａチャンネル）の開閉の場合にも、上記式９が成立している（図３）。図８では、ＸＦ分析の励起ビームを絞って、毛髪にそって走査して、このチャンネルの開閉によって毛髪Ｃａ濃度が［Ｃａ］Ｈ＝１０が維持されるのを見た。このときには、チャンネルの開と閉が頻繁に入れ替わっていて、１＜［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ≦４で［Ｃａ］Ｈ＝１０を維持している。
【００４２】
要約すると、Ｃａチャンネルが開閉するとＳｒ／Ｃａ比が［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ＝４であり、閉じると［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ＝１である。即ち、Ｓｒ／Ｃａ比はＥＥ型とＤＯ型では１であり、ＤＡ型とＤＥ型では１〜４であり、１又は４になる場合が多い。
【００４３】
表２と表３から分かるように、カルシウム剤を服用する前には、被験者全員がＣａ不足によるＤＡ型でストアーオペレーティッドチャンネル（Ｃａチャンネル）開の［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ＝４である。カルシウム剤の服用で８人がＣａチャンネル閉の［Ｓｒ］Ｈ＝［Ｃａ］Ｈ＝１０の正常になっている。しかし、［Ｓ］Ｈは正常値にならない。［Ｓ］Ｈを［Ｓ］Ｈ＝２０の正常値にするには、２ヶ月のカルシウム剤の服用が必要である。これは、成人の血液５リットルの血清蛋白にＣａが備蓄されるのに必要なカルシウム剤の服用と思われる。
【００４４】
ＬＤ型は、長期間に渡って毛髪カルシウム濃度が［Ｃａ］Ｈ＝５０（［Ｓｒ］Ｈ＝２００）の高値が続く。このタイプではＣａが細胞内に流入して残るためＣａ不足が緩和してＣａチャンネルの開閉の頻度が下がり、毛髪内Ｃａ濃度は１０ヶ月かけてゆっくり正常値に降下する。そして再びＣａ不足になり、ＤＡ型、ＤＥ型を経てカルシウムチャンネルが開く。即ち、ＬＤ→ＤＡ→ＤＥ→ＬＤ型のサイクルを繰り返す。Ｃａチャンネルから細胞内へのＣａの流入によって細胞機能が劣化する。例を挙げれば金属を胆汁中に排泄する肝機能が劣化して毛髪にＴｉやＣｕが標準値を超えて出てくる。肝機能の回復には時間がかかるため、毛髪Ｃａが正常になってもＣｕやＴｉの毛髪濃度が高い状態が続く。表２、表３をみると、カルシウム剤服用前には、Ｆ５ではＴｉが高く、Ｍ１１、Ｍ１３、Ｍ１４ではＣｕが高い。過去にＬＤ型であった可能性がある。このような場合、カルシウム剤を服用すると、ＤＯ型（［Ｃｌ］Ｈ＝［Ｂｒ］Ｈ＜１０標準値以下、アルカリ性）を経てＤＡ型になる。表の測定値からその傾向が読み取れる。
【００４５】
表２、表３からＦ１、Ｆ３，Ｆ４、Ｆ５、Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、Ｍ１４はカルシウム剤の服用によってＣａチャンネルが閉じて毛髪［Ｓｒ］Ｈ＝［Ｃａ］Ｈ＝１０（［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ＝１）なので、非ガンと判定される。Ｆ２とＭ１５はカルシウム剤服用によって［Ｃｌ］Ｈ＝［Ｂｒ］Ｈ＞１０のＤＡ型になっているので、非ガンである。もし、毎年毛髪分析をすれば、前年の結果を利用して、完全にガンと非ガンを識別できるであろう。
なお、上記のようにＣａのチャンネルが閉じた場合の式４、開閉している場合の式７を導出したが、その他の元素の血清と毛髪濃度の関係も同様に導出でき、表４に一括して示した。
【００４６】
【表４】
0006329821.tif 000005
【００４７】
被験者１０名は２週間のカルシウム剤の服用により、毛髪内の元素が正常化しない被験者もあったが、乾燥血清の元素は全て正常化した。通常、血液のＣａ濃度の正常値は８．５〜１０．３ｍｇ／ｄＬと表示されている。この正常範囲が広いのは、水分の量が変動するからであって、乾燥血清では明確に正常値が決まっている。乾燥血清の主成分は蛋白であり、血清蛋白分子は負の電荷を持ち、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋とＣｌ−、ＨＣＯ３−、ＨＰＯ４２−、ＳＯ４２−等の正負イオンと電気的中性になるように厳密に制御されているからである。それゆえ、水を含まない乾燥血清のＣａ、Ｓｒ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｋ、Ｓ、Ｐ等の諸元素の標準値も正確に決まっている。そして、これらの元素の毛髪の標準値は乾燥血清のそれから計算できる（表４）。
【実施例】
【００４８】
更に毛髪を作る細胞には、細胞内Ｃａ不足を検出してＣａチャンネルを開閉するストアーオペレーティッドチャンネルが備わっている。
今回このストアーオペレーティッドチャンネルの存在を発見し、その働きに着目して、地域の乳ガン定期健診の被験者１６９名から毛髪を採取し、Ｘ線検査の結果と対照した。毛髪分析担当者には乳ガン患者の存在を知らせることなく表５−１と表５−２の結果を得た。
【００４９】
【表５−１】
0006329821.tif 000006
【００５０】
【表５−２】
0006329821.tif 000007
【００５１】
図４、図５からわかるようにガンがＸ線で検出される頃には、毛髪カルシウム濃度［Ｃａ］Ｈは正常値に降下しガン細胞から放出されるＰＴＨｒＰは腎臓の尿からのＣａの再吸収を阻害するのでＣａ不足が深刻になり、血清蛋白に備蓄のＣａを消費して、ストアーオペレーティッドチャンネルが開閉する。即ち、［Ｃａ］Ｈ≦１０で且つ［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ＝４に該当する被験者を抽出したものが表６である。
【００５２】
【表６】
0006329821.tif 000008
【００５３】
表６の調査対象者を更に絞り、［Ｃａ］Ｈ＜＜１０はＤＡ型の非ガンと考えられるので、［Ｃａ］≧７に該当する調査対象者を抽出したものが、表７である。
【００５４】
【表７】
0006329821.tif 000009
【００５５】
結局、最終的に絞られた表７の被験者８名の中に２名の乳ガン患者、ＩＤ被験者番号１１４３と１１８２が存在していた。
【００５６】
（元素濃度の定義）
本明細書において用いる各式の元素濃度の記号の定義を、当該元素が［Ｘ］について以下にまとめて示す。
［Ｘ］Ｓ  ：乾燥血清における元素Ｘの全濃度
［Ｘ］Ｐ  ：Ｘイオン又は元素Ａを含む化合物イオン（多原子イオン）を取り除いてから乾燥した血清における元素Ａの濃度
［Ｘ］Ｉ  ：血清中にイオン又は元素Ａを含む化合物イオンとして存在する元素Ｘ由来の乾燥血清中の元素Ｘの濃度、即ち、［Ｘ］Ｉ＝［Ｘ］Ｓ−［Ｘ］Ｐ
［Ｘ］Ｈ  ：被験者の毛髪内の元素Ｘの濃度
［Ｘ］ＨＯ：元素Ｘのイオン又は元素Ｘを含む化合物イオンが通過する細胞膜の通路が開口している状態に対応する被験者の毛髪の元素濃度。ＣａとＳｒについてはＰＴＨによって開閉するＣａチャンネルが開口したときの毛髪の濃度
［Ｘ］ＨＣ：健康な人の毛髪の元素Ｘの標準濃度
【００５７】
ストアーオペレーティッドチャンネルが開閉している状態は、一般に、上記の元素濃度の定義で表すと、
［Ｃａ］Ｈ≦１０で且つ１＜［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ≦４・・・・・式９
となる。上記定義の元素濃度は、その元素の標準値の何倍か、つまり、その元素の標準値を単位として表示したものと考えられる。それゆえ、一般に用いられる通常の元素濃度の表示を使用した場合には、ＣａとＳｒの標準値を［Ｃａ］ＨＣ、［Ｓｒ］ＨＣとして
［Ｃａ］Ｈ≦［Ｃａ］ＨＣで且つ
１＜（［Ｓｒ］Ｈ／［Ｓｒ］ＨＣ）／（［Ｃａ］Ｈ／［Ｃａ］ＨＣ）≦４
と書くことができる。これは元素濃度の定義にかかわらず成り立つ。
同様にチャンネルが閉じた状態は、
（［Ｓｒ］Ｈ／［Ｓｒ］ＨＣ）／（［Ｃａ］Ｈ／［Ｃａ］ＨＣ）＝１
と表すことができる。
【００５８】
式９の条件は、Ｘ線検査で発見されるようなガンが成長した場合である。しかし、図４、図５から分かるように、早期ガンを含め、ガンの場合にはＰＴＨによって開閉するＣａチャンネルにガン細胞から放出されるＰＴＨｒＰが作用していて、上記定義の元素濃度を用いると、［Ｃａ］Ｈ≧１０で且つ１＜［Ｓｒ］Ｈ／［Ｃａ］Ｈ＜４となっている。この場合のガンの条件は、一般の元素濃度を用いた場合、
［Ｃａ］Ｈ≧［Ｃａ］ＨＣで且つ
１＜（［Ｓｒ］Ｈ／［Ｓｒ］ＨＣ）／（［Ｃａ］Ｈ／［Ｃａ］ＨＣ）＜４
と表すことができる。
【図１】
0006329821.tif 000010
【図２】
0006329821.tif 000011
【図３】
0006329821.tif 000012
【図４】
0006329821.tif 000013
【図５】
0006329821.tif 000014
【図６】
0006329821.tif 000015
【図７】
0006329821.tif 000016
【図８】
0006329821.tif 000017
【図９】
0006329821.tif 000018