沖縄県久米島 デジタルヘルスプロジェクト（OKDHP）～デジタルヘルスデバイスと健診データを活用する新しい生活習
慣病precision medicine構築の試み～

琉球大学大学院 医学研究科
山城 清人、上原 盛幸、仲村 武裕、上間 次己
内分泌代謝・血液・膠原病内科学講座（第二内科） 益崎 裕章、間、その実態解明と啓発に取り組んできた。

ベースライン研究とメタボロミックス

脳を変える!：
食行動変容に関わる脳科学的な分子基盤

私達が実用化に成功したγ-オリザノール高含有発酵飲料（玄による米オリザーノⓇ 常温保存タイプ並びに冷蔵保存タイプ）
介入臨床試験の結果は一連の動物実験の成績とよく合致しており、腸内フローラバランスの乱れや食習慣の乱れが大きい

深刻化する沖縄県の健康長寿崩壊の現実を踏まえ、私達、琉被験者ほど有効性が高いことも明らかになった（農水省フード

球大学第二内科では糖尿病や肥満症などの生活習慣病の超早アクションニッポンアワード2015:研究開発・新技術部門 優秀

期診断と健康的な行動変容への回帰を促す脳科学・分子栄養賞）。行動変容の脳科学に関する一連の基礎的アプローチの学的研究に取り組んできた。一例を挙げると、動物性脂肪に対成果は以後に述べる沖縄県久米島デジタルヘルスプロジェクト

沖縄クライシスを招いた主因として、急速な米国型食習慣のする依存的食嗜好は糖尿病や肥満症の発症・増悪因子として重（OKDHP）推進の学術基盤として役立っている。

普及および一世帯に3台とも言われる自動車生活の浸透（運動要であるが、臨床医学の現場で解決のための有効な手立てを不足）による肥満症や糖尿病の激増が挙げられる。日本で最後欠いてきた。私達は動物性脂肪の習慣的摂取が惹起する脳内の国立大学医学部として琉球大学医学部が新設された1980年

報酬系のドパミン受容体（D2R）シグナル低下の分子メカニズム

修了（第二内科；分子医学専攻）
医学博士

当時の80歳台、90歳台の沖縄県民患者の解剖所見によると、に注目し、動物性脂肪の過剰に伴うD2R遺伝子プロモーター領

2000年：ハーバード大学医学部 招聘博士研究

大動脈や冠状動脈の粥状動脈硬化や石灰化が殆ど認められず、域（CpGアイランド）のDNAメチル化亢進に伴うゲノム修飾の血管年齢の若々しさに病理医たちが驚嘆した様子が記録され関与を解明した。マウス実験から動物性脂肪は視床下部では炎内閣府の離島活性化事業として2017年の秋からスタートしている（岩政 輝男ら。長寿の要因；九州大学出版会 2000年）。

症や小胞体ストレスを引き起こし、線条体などの脳内報酬系神た沖縄県の離島、久米島（人口約8000人）
における社会検証実

1975年当時で65歳以上、すなわち、第２次世界大戦終結時に経核ではエピゲノムの変調を来し、脳内の異なる部位に対する験では、デジタルヘルスデバイスと健診データを活用して糖尿35歳以上であった沖縄県民の大部分は幼少期より朝、昼、夕の別々の作用メカニズムによって動物性脂肪に対する依存性を形病や肥満症などの生活習慣病予防と改善を目指す個別化精確

三食ともに”煮イモ”を主食としており、日常的に線維成分が豊成することを世界で初めて明らかにした。

医療（precision medicine）のモデル事業（沖縄県久米島 デジ

琉球大学 大学院医学研究科内分泌代謝・血液・膠原病内科学講座（第二内科）
教授
益崎 裕章

1989年: 京都大学医学部 卒業

1996年：京都大学 大学院医学研究科 博士課程
（脂肪細胞ホルモンの研究）員・客員助教授（Co：医学部長Jeffrey S. Flier教授）（メタボリックシンドロームの研究）

2008年：京都大学 内分泌代謝内科 講師

2009年：琉球大学 大学院医学研究科 内分泌代

謝・血液・膠原病内科学講座(第二内科)教授

2014年：琉球大学 医学部附属病院 副病院長併任

2015年：琉球大学 医学部 副医学部長併任

2016年：寄附講座『 糖尿病とがん 病態解析学講座 』教授 併任

2017年秋からスタートした久米島デジタルヘルスプロジェクトの基幹メンバーとして参画、IoT・AIを活用する行動変容プログラムの開発研究に携わっている。

序にかえて: 沖縄クライシスの実態

富で極めて低カロリー・低糖質、低脂肪の質素な食事を摂って一方、健康長寿を謳歌していた時代の沖縄県民が多く摂取しいたことが記録に残されている。戦前の沖縄地域では白米を常ていた玄米（米糠）に高濃度かつ特異的に含有される機能成分食出来たひとは極めて例外的であり、テレビや雑誌で御馴染みであるγ-オリザノールが脳内報酬系に作用してDNAメチル基転の“伝統的”
沖縄料理は実際には王族・富裕層が正月や祝祭など移酵素活性を抑制するエピゲノム・コントローラーとして機能し、の特別な時にのみ口に出来たものとされる。

“満足できない脳”
を“足るを知る脳”に変える新規の分子メカニ

戦後の米軍統治下、アメリカ型食の流入によって沖縄県民はズムが明らかになった2)。経口摂取されたγ-オリザノールは視床戦前のスローライフから いっきに動物性脂肪や異性化糖、単純下部においては炎症や小胞体ストレスを緩和する分子シャペロ糖質に満ちた高カロリーの食環境に曝されることになった。戦

ンとして機能し3)、脳内報酬系においてはエピゲノム変化を正常後、沖縄県民の脂肪エネルギー摂取比率は常に全国平均よりも化させるというユニークなメカニズムが初めて解明されたことに5 % 以上、上回っており、動脈硬化症の温床となる肥満症、糖尿より、玄米機能成分を活用して脳機能改善・肥満症改善を指向す

病、脂質異常症の蔓延と平均寿命ランキングの降下が見事な好

4-6)
、特許 第
る機能性食品や医薬の開発が進み始めている
（図２）

1)
。
対照をなしている（図１）

6098973号(2017)、第6143215号(2017)、第6281919号

沖縄県久米島デジタルヘルスプロジェクト（OKDHP）
構想

タルヘルスプロジェクト：OKDHP）を展開している
（図３）。

(2018)、
第6182540号(2017)。

世界に冠たる健康長寿を誇ってきた沖縄県は現在、2型糖尿病や肥満症が蔓延し、65歳までに死亡する割合
（早逝率）
や糖

図3

尿病患者の血液透析導入率は全国トップレベルにある。実際、1970年代、沖縄県成人における糖尿病による死亡率は男女ともに全国47都道府県中、47位（最上位）であったが21世紀に入平成２９年度の分析データでは沖縄県成人における体格指数るとその順位は男女ともに1位（最下位）となった。僅か一世代、（BMI）25以上の肥満者の割合は男性で44.6 %, 女性で35.6

30年間の間に住民の健康状態が最上位から最下位に転落した%と日本屈指のレベルであったが、さらに久米島では、それぞれ沖縄の姿は近未来の我が国全体の姿を予見するものとしても49 %, 41.2 %と沖縄県内でもワーストを記録した。また、長年注目されている。2004年には米国のニュース週刊誌、TIMEがにわたって毎年、実施されている小学5年生から中学3年生を対沖縄の健康長寿を特集し、“100歳まで健康で長生きしたければ象とする“こども健診”の平成29年度の結果ではメタボリックシ沖縄のライフスタイルに学べ！”という標語が表紙を飾った。
しかンドローム保有率が約3 %, 75gし、皮肉なことに、この時期から沖縄県の長寿ランキングは下降が2.5以上のインスリン抵抗性陽性率が男児で9 %、女児ではを続け、2017年の47都道府県 平均寿命ランキングでは男性驚くべきことに20 %にまで達していた。久米島に住む学童の中が36位、女性が7位にまで後退している。この驚くべき現実を私達、琉球大学 第二内科は“沖縄クライシス”と命名し、この１０年

12

OGTTにおけるHOMA-R値には信じ難いくらいに高い割合で糖尿病予備軍が存在している
図1

図2

ことを示す驚愕のデータである。離島環境のために野菜や魚介13

ベースライン研究とメタボロミックス
類が高額であること、自動車による移動が常態化し、運動量が不どのデジタルヘルスデバイスの活用によって得られる個人の医会環境が個人の実情に合わせたフィードバックシステムを構築足していること、動物性脂肪含有率の高い食材が一般的である

療・生体情報を集積し、行動科学的分析、血液検査を行い、肥満し、図６に示すように、個人の最近の健康データや健診データをこと、清涼飲料水の自動販売機台数が顕著に多いことなどの複症や糖尿病などの生活習慣病の予防や進展悪化阻止に寄与す踏まえて今日の食材や外食メニューをアドバイスするというア合要因の関与が想定されている。

る要因を探索するプロジェクトである。集積されたデータをソー

プリケーションを開発し、久米島住民の生活習慣病予防や重症OKDHPでは継続的に集積された個人レベルの質の高い医テイングし、統計解析、人工知能による分析を行うことにより、化阻止に貢献出来る可能性を検証する計画である。

療情報基盤（LHR: lifelong health record）を活用し、調査質多様性を持つ個人にとって最適な生活習慣や望ましい活動量・問票や活動量計などのデジタルヘルスデバイスのモニタリン行動パターンを推測するアルゴリズムを開発する。以下にプログデータをスマートフォンと連動させてクラウド化し、個人の医ジェクトの概要を示す（図４）。

療・生体情報を集積、行動科学的分析、血液検査を行い、肥満症や糖尿病などの生活習慣病の予防や進展悪化阻止に寄与する要因を探索している。また、集積されたデータをソーテイングし、人工知能による分析を行うことにより、多様性を持つ個人にとって最適な生活習慣や望ましい活動量・行動パターンを推測

図5するアルゴリズムの開発を目指している。BMIの改善度、歩数の増減、睡眠時間の多寡と種々の生活習慣との関連性をパイロッ（２）住 民健診から抽出された健常群とメタボリック症候群・肥ト的に探索した結果、BMIの増加には早食い習慣や清涼飲料水満症・境界型糖尿病・インスリン抵抗性を有する群に対するの摂取頻度との関連性が高く、BMIの減少には運動や歩数の増75ｇ経口ブドウ糖負荷試験・腸内フローラ解析・メタボロー加、座位時間の減少との関連性が高いことが判明した。また、歩ム解析の経年的観察による生活習慣病の進展悪化因子・防数の増減には座位時間の長さや就寝後の排尿回数が関連し、睡御因子の探索

眠時間の多寡にとは歩数や運動頻度、清涼飲料水の摂取頻度と住民健診から抽出された健常群とメタボリック症候群・肥満関連性が高いことが示された。
人口8000人という比較的、小規模な離島の住民を研究対象

図4とすることには種々のアドバンテージがある。都市部や地続き

参考文献

ラ解析、メタボローム解析などの代謝学的分析を経年的に行う

１） 益崎 裕章、小塚 智沙代 他 日本体質医学会雑誌81:48-54, 2019２） Kozuka C, Masuzaki H et al. Diabetologia 60:1502-1511, 2017３） Kozuka C, Masuzaki H et al. Diabetes 61:3084-3093, 2012
４） Kozuka C, Masuzaki H et al. Endocrinology 156:1242-1250,2015
５） Kozuka C, Masuzaki H et al. British J Pharmaco1 172:4519-4534, 2015６） Kozuka C, Masuzaki H et al. Drug Delivery 24:558-568, 2017

ことにより、肥満症や糖尿病などの生活習慣病の予防や進展悪の場所では ひとの移住、転入転出が多く、住民コホートの基盤

本年度は研究参加者の獲得のために住民健診に訪れた約化阻止に寄与する要因を探索するプロジェクトである。集積さ1000名に対する同意説明会・案内を実施し、久米島内の種々のれたデータを人工知能で分析することにより、多様性を持つ各ルが共存する環境下では行動や生活習慣に影響を与える個々団体・企業への参加呼びかけや久米島町の広報誌・ラジオなど個人にとっての生活習慣病の未病マーカーあるいは超早期マーの因子群の寄与度をクリアに抽出することが極めて難しくなる。

を通して参加呼びかけを重点的に行った結果、介入群（スマホをカーを探索する。腸内フローラ解析やメタボローム解析結果のまた、ゲノムや腸内フローラ、メタボロームの解析においても、通して生活習慣改善のアドバイスを受け取る群）
76名、非介入融合によって生活習慣病を予防する有効な対策を導き出すこと同じ生活環境で同じ水を飲み、同じ食材を口にしている集団を群55名、合計131名の被験者をリクルートし、協力を得ている。

を通して当該分野の医学と医療の進歩に貢献し、久米島に新た対象とする解析では様々な背景因子が揃いやすく、少数例で現在、被験者全員に対してウエラブル活動量計・スマートフォンな健康ブランドを樹立し、人口の維持増進や経済振興に結び付あってもバラつきが少なく質の高い均質なデータが得られる可を配布し、日々のライフログ・データを取得し、日々の活動情報けることを期待している。集積される膨大な医療情報をもとに能性が期待出来る。

をクラウド型医療情報バンクであるLHRシステムに一連のデー開発されるアルゴリズムや新規の解析システムは生活習慣病のタを集積している。集積されたデータをもとに、個人に対する個病態解明や創薬・治療に活用されて、まったく新しい予防医学産別のアドバイスメッセージが送信され、3か月毎の血液検査・体業や保健産業の創出につながることも期待できる。

重変化・種々のアンケート結果（認知機能、メンタルヘルスを含む）のデータ蓄積を継続中である。また、被験者の脱落率を低下させるために、被験者を対象にしたアプリケーションの講習会・食事運動に関する学習会を精力的に頻回に実施している。

進行中の沖縄県久米島 デジタルヘルスプロジェクトOKDHPの中から、いくつかの実際例を以下に紹介する。

肥満改善に有効な生活習慣の要因を決定木解析の手法で分おわりに： 社会環境が個人の実情に合わせてフィードバックするシステムの構築を目指して析した結果、BMIが30未満の被験者における有効な生活習慣としては油脂の摂取量を控え、海藻類の摂取を増やすことが抽出

これまでの医療は疾病が顕在化したのちに介入が行われ、従（１）久米島住民を対象としたとデジタルヘルスデバイスの活用された。一方、BMIが30以上の被験者における有効な生活習慣来の予防医学も画一的な枠の中で個人がそれに従う（合わせによる行動変容と生活習慣病予防・改善効果に関する介入としては１日3食を規則的に摂取し、欠食をしないこと、短時間睡る）ことが求められる場合が大部分であった。いずれのスタイル

研究

眠に陥らないこと、年齢が若いほうが減量効果を得やすいことも、超・超高齢社会に突入した我が国において右肩上がりで増え従前より、久米島町において導入されている継続的に集積が要因として抽出された（図５）。

続ける国民医療費、増え続ける糖尿病・認知症・がんなどの高齢された個人レベルの質の高い医療情報基盤（LHR: lifelong
health record）システムを活用し、調査質問票や活動量計な

14症・境界型糖尿病を有する群のインスリン抵抗性や腸内フローデータに様々なバイアスが混入すること、多様なライフスタイ

沖縄県久米島デジタルヘルスプロジェクトの展開

図6型疾病にはまったく適合しない。
沖縄県久米島デジタルヘルスプロジェクトOKDHPでは、社15