アミノ酸が拓く健康創造社会「アミノインデックス技術」の応用と自治体での取り組み
2013年7月23日
味の素株式会社 研究開発企画部
榛葉信久

目次
1

健康・医療分野における味の素㈱の取組み

2アミノ酸とは3「アミノインデックス技術」について

4

アミノインデックス®がんリスクスクリーニング

5

神奈川県・横浜市・川崎市での取組み

6

将来展望
2

目次
1

健康・医療分野における味の素㈱の取組み

2アミノ酸とは3「アミノインデックス技術」について

4

アミノインデックス®がんリスクスクリーニング

5

神奈川県・横浜市・川崎市での取組み

6

将来展望
3

味の素グループビジョン
私たちは、お客様に役立つ独自の価値を創出し続ける「グローバル健康貢献企業グループ」を目指します。

食品分野

バイオファイン分野

世界No.1の調味料事業を中核とするグ
ローバル食品グループへ

世界No.1のアミノ酸技術で人類に貢献するグローバルアミノサイエンス企業グループへ

医薬・健康分野
おいしさと健康を科学する
健康創造企業グループへ

21世紀の人類社会の課題解決

地球持続性

食資源

健康な生活環境、資源の循環

非可食原料の活用

不足栄養・過剰栄養の改善
高齢化への対応
4

事業の多角化

おいしさと健康を追究し、さまざまな領域へ。
味の素グループの製品は、これからも幅広く進化を続けます。

5グローバル展開

世界各地で、その土地に根ざして。
26の国、地域に拠点を置き、食品やアミノ酸、医薬品など、さまざまな事業を展開。
商品を販売している国・地域は130以上にもなり、今後も拡大を計画中です。

6

医薬・健康分野①

おいしさと健康を科学する健康創造企業グループへ

患者様のＱＯＬの向上に、「味の素グループならでは」の薬づくりで。
トータル・ニュートリション・ケア（ＴＮＣ）の推進「臨床栄養」を基盤に「消化器疾患」「代謝性疾患」領域へ特化し、”尖ったスペシャリティファーマ”へ。

7

医薬・健康分野②

おいしさと健康を科学する健康創造企業グループへ

独自の素材と技術によって、「健康」そして「いのち」のために。

アミノ酸の栄養・生理機能を活用した食品展開。

植物素材の力に着目し、健康の基盤となる食品を研究。

おいしく栄養を管理する
栄養ケア食品の提案。

8

医薬・健康分野③

おいしさと健康を科学する健康創造企業グループへ

世界初！アミノ酸で病気がわかる。
どうしてアミノ酸で病気がわかるのか？

血液中の約40種のアミノ酸それぞれの濃度比率は病気にかかると、 病気に特有なパターンを示す。
こうした血液中のアミノ酸濃度の 変化 を分析・解析することで、病気リスクの予測が可能になった。

アミノインデックス® がんリスクスクリーニング の流れ

採血だけの簡単な検査で５種類のがんのリスクスクリーニングや、がん検診の受診率向上、人々の健康に貢献

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目次
1

健康・医療分野における味の素㈱の取組み

2アミノ酸とは3「アミノインデックス技術」について

4

アミノインデックス®がんリスクスクリーニング

5

神奈川県・横浜市・川崎市での取組み

6

将来展望
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アミノ酸がないと、私たちのカラダは成り立たない■人のカラダにおける成分構成比

私たちのカラダは約６０～７０％が水分で、その水分を除いた約半分がたんぱく質、つまりアミノ酸。
炭水化物、脂質、たんぱく質を総称して「三大栄養素」と呼ぶが、その中ではたんぱく質がカラダの中で一番多く、「生命活動を行う上で必要不可欠な根源的栄養素」と呼ばれている。
たんぱく質を構成しているのは２０種類のアミノ酸なので、これらのアミノ酸をきちんと摂って、カラダの基本を作ることが大切。

11

アミノ酸の収支：摂取: 代謝: 排出

Based on Prof. Tochikubo's Figure12アミノ酸：身体の基本成分

水素

炭素

窒素

酸素

硫黄

13

アミノ酸は生命の木の中核（幹）を荷っているエネルギー産生

エネルギー
神経伝達物質（ＴＣＡ回路）抗体

神経内分泌調節
情報伝達

生体防御

ホルモン

血液（インスリン、グルカゴンなど）（ヘモグロビン、アルブミンなど）

運動

コラーゲン
エラスチンなど

筋肉（ミオシン、アクチンなど）

酵素（アミラーゼ、ペプシンなど）

構造形成

消化と代謝

蛋白質
（ペプチド）

遺伝子

20種のアミノ酸＋α（α＝その他の物質、水、グルコース、脂肪酸、ビタミン、ミネラルなど）

参考資料：
杤久保修、安東敏彦 共著「アミノ酸と生活習慣病
最新アミノグラムで探る『いのち』の科学」（女子栄養大学出版、２００９年）

14

ｾﾘﾝとの値に有意差なし
ｱﾙｷﾞﾆﾝ

ﾘｼﾞﾝ

ｵﾙﾆﾁﾝ

ﾄﾘﾌﾟﾄﾌｧﾝ

ﾋｽﾁｼﾞﾝ600

ﾌｪﾆﾙｱﾗﾆﾝ

ﾁﾛｼﾝ

ﾛｲｼﾝ

ｲｿﾛｲｼﾝ

ﾒﾁｵﾆﾝ

ｼｽﾃｲﾝ

ﾊﾞﾘﾝ

ｼﾄﾙﾘﾝ

ｱﾗﾆﾝ

ｸﾞﾘｼﾝ

ﾌﾟﾛﾘﾝ

ｸﾞﾙﾀﾐﾝｸﾞﾙﾀﾐﾝ酸

ｱｽﾊﾟﾗｷﾞﾝ

ﾄﾚｵﾆﾝ

ﾀｳﾘﾝ

Plasma AA (μM)
血漿中アミノ酸濃度（μmol/L）

アミノグラムの恒常性
０日目 (n=4)4日後(n=4)

500

400

300

200

100015

疾患で血液アミノ酸プロファイルは変動する がん•Plasma free amino acid profiling of five types of cancer patients and its application for early detection. PLoS
One 2011 6(9):e24143.
•Serum methionine metabolites are risk factors for metastatic prostate cancer progression. PLoS One. 2011
6(8):e22486.
•Feasibility of identifying pancreatic cancer based on serum metabolomics. Cancer Epidemiol Biomarkers
Prev. 2011 20(1):140-7.
•Metabolomic profiles delineate potential role for sarcosine in prostate cancer progression. Nature. 2009
457(7231):910-4.
•Early detection of recurrent breast cancer using metabolite profiling. Cancer Res. 2006. 70(21):8309-18

 肥満・糖尿病・⼼⾎管疾患•Metabolite profiles and the risk of developing diabetes. Nat. Med. 2011 17(4):448-53.
•Branched-chain amino acid levels are associated with improvement in insulin resistance with weight loss.
Diabetologia. 2012 55(2):321-30.
•Association of a peripheral blood metabolic profile with coronary artery disease and risk of subsequentcardiovascular events. Circ Cardiovasc Genet. 2010 3(2):207-14•A branched-chain amino acid-related metabolic signature that differentiates obese and lean humans andcontributes to insulin resistance. Cell Metab. 2009 Apr;9(4):311-26

 他疾患•肝臓疾患（Lancet 1976）・リウマチ（Mediators Inflamm. 2010）・慢性腎不全（Hypertens Res. 2010） ・変形性膝関節症（Ann Rheum Dis. 2010） ・炎症性腸疾患（PLoS One. 2011）etc.

16目次
1

健康・医療分野における味の素㈱の取組み

2アミノ酸とは3「アミノインデックス技術」について

4

アミノインデックス®がんリスクスクリーニング

5

神奈川県・横浜市・川崎市での取組み

6

将来展望
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アミノ酸は代謝ネットワークのハブ
臓器内のアミノ酸代謝ネットワーク
主要なアミノ酸

⾎液を介した臓器間輸送
ネットワーク

アミノ酸関連代謝物等
プリン代謝
ピリミジン代謝

糖代謝

グリセロ脂質代謝
スフィンゴ脂質代謝

脂肪酸合成
脂肪酸異化

尿素回路

クエン酸回路ステロイドﾞ代謝

ニコチンアミド
代謝
酸化的リン酸化

グルタチオン代謝例） ｸﾞﾙｺｰｽ・ｱﾗﾆﾝｻｲｸﾙ

KEGG (http://www.genome.jp/kegg/)

 アミノ酸は様々な代謝反応ネットワークのハブ
 ⾎液を介して臓器間を循環する
 ⾎液の代謝物マーカーとして最適な測定対象

18

「アミノインデックス技術」の概要
アミノインデックス®とは、血液中のアミノ酸濃度を測定し、健康状態やさまざまな病気の可能性を明らかにする技術を活用したサービス「アミノインデックス技術」
健常群 患者群（アミノ酸５個～６個）

健常群

患者群

19

「アミノインデックス技術」を支える基盤技術①

アミノ酸を７分以内で測定できる方法を開発
従来法：樹脂だけによる分離Val

アミノ酸４１種類 約２時間

＊

Val

７分に短縮

Tyr117

Tyr181①質量分析計の導入：
分子量の違いでもアミノ酸を分離。
②分析試薬の開発：分離効率・感度を高める。
③分離分析技術：
分子量の同じアミノ酸を７分以内でカラム分離。
分析速度が従来の１７倍に。

20

「アミノインデックス技術」を支える基盤技術②

血液中のアミノ酸を安定に保存するデバイスを開発
血液中にて一部のアミノ酸は室温で不安定↓正確なアミノ酸分析のために医療現場での検体の安定化を実現

安定化させる冷却装置も合わせて開発「キューブクーラーTM」
構造

外観
アルミ製
蓄冷材
断熱材

特長

急速冷却：検体を入れて５分以内に１０℃以下に長時間保冷：室温で１８時間以上５℃以下を維持「キューブクーラー」（当社他２者との共同特許出願中）

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目次
1

健康・医療分野における味の素㈱の取組み

2アミノ酸とは3「アミノインデックス技術」について

4アミノインデックス®がんリスクスクリーニング

5

神奈川県・横浜市・川崎市での取組み

6

将来展望
22

がんリスク スクリーニング
AICS = AminoIndex® Cancer Screening23背景（１）：死因第１位はがん✔死因第1位は悪性新⽣物（がん）であり、死亡者の3⼈に1⼈はがんで亡くなっている。また、がんによる死亡は、他の疾患と⽐較して増加傾向にある（グラフ1）。

グラフ1）

主要死因別死亡者数推移（⼈）
悪性新⽣物

⼼疾患

✔がんの発⾒が遅れる程がん患者の⽣存率は⼤幅に低下するため、がん検診受診による「早期発⾒」は⾮常に重要である（グラフ2）。しかしながら、がん細胞が検査でわかる程⼤きくなるまでに10〜20年を要するのに対し、早期がんを発⾒できる時間は「1〜2年」というごく限られた期間しかない。

脳⾎管疾患
肺炎

グラフ2）

5年相対⽣存率（％）（全がん協加盟施設⽣存率協同調査）

100

図1）がん細胞が検診で発⾒されるまで

80604020

10〜20年検診で⾒つからないレベルの⼤きさ

1〜2年
早期がん 進⾏がん

出所：厚⽣労働省委託事業「がん検診受診促進企業連携推進事業」がん検診のススメ（⼩冊⼦）より抜粋

0
早期ⅠⅡⅢⅣ

進⾏*相対⽣存率・・・がん患者について計測した⽣存率（実測⽣存率）
を、対象者と同じ性・年齢分布をもつ⽇本⼈の期待⽣存確率で割ったもの

24

背景（２）：早期がん発⾒の重要性✔がん検診において早期がんを発⾒するためには、 「このごく限られた1〜2年という期間」を捉えることが鍵となる。
検診は、受診する年としない年があったり、受診項⽬に偏りがあると、早期がんを⾒逃す可能性が⾼い。よって、毎年定期的に受診し、⾃⾝の体の変化に⽬を向ける必要がある。
※ただし、⼀部のがん（⼦宮頸がん・乳がん等）については、最適な検診受診期間は隔年とされている。
✔しかしながら、現状のがん検診は、医療機関の検診設備状況の問題等により、1度（1⽇）に全項⽬を受診することは難しく、検査⾃体も時間を要する。また、バリウムや婦⼈科における内診等、受診者の⾝体的・⼼理的負担も⼤きく、受診のハードルが⾼い。
✔⼀⽅、アミノインデックス®は、1回の採⾎で複数のがんのリスクが同時にわかる検査であり、受診者の負担を考慮すると、毎年定期的にがん検診を受診する上で、有効かつ最適な検診⼿段のひとつと考えられる。
✔また、早期がんにも対応しており、定期的に受診することで、がん患者の⽣存率向上が期待される。

従来のがん検診の問題点• 医療機関の検診設備の問題等により、1度（1⽇）に全項⽬を受診することが困難• 検査⾃体に時間がかかる• バリウム、婦⼈科の内診等、⾝体的・⼼理的負担が⼤きい

アミノインデックス®
がんリスクスクリーニングの特⻑• 検査は1回の採⾎のみ• ⼀度で複数のがんのリスクがわかる• 早期がんにも対応

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がんのリスクスクリーニング検査
アミノインデックス®がんリスクスクリーニング (AICS)
がんを⾒つける（確定診断）検査ではなく、がんである可能性を拾い上げる（リスクスクリーニング）検査● がんの種類や組織型に左右されず、⼀度に複数のがんを検査できる● 早期がんの状態が検出できる● 採⾎による簡便な検査であり、健康診断で同時に受診できる

胃がん

乳がん

肺がん

・マンモグラフィー
・US検査
・胃レントゲン検査
・胃内視鏡検査
・腹部CT検査・超⾳波(US)検査

・胸部レントゲン検査
・胸部ＣＴ
・気管⽀鏡

⼤腸がん

前⽴腺がん

⼦宮・卵巣がん・細胞診・US検査

・便潜⾎検査・注腸造影検査
・⼤腸内視鏡検査
・直腸診
・US検査
・ＣＴ・ＭＲＩ

26

がん領域での臨床研究の概要
AICS候補式導出用データ
がん患者 人間ドック受診者
AICS(胃)199例
985例
AICS(肺)200例
996例
AICS(大腸)
199例
995例
AICS(前立腺)
134例
666例
AICS(乳腺)
196例
976例※AICS(子宮・卵巣)
150例
750例

多変量解析AICS候補式抽出(≫10,000式)

AICS式検証テストデータ
がん患者 人間ドッ ク受診者
AICS(胃)197例
3440例
AICS(肺)327例
3427例
AICS(大腸)280例
3424例
AICS(前立腺)
146例
2122例
AICS(乳腺)
165例
668例※AICS(子宮・卵巣)
346例
881例

候補絞り込み少数(15～30式)のAICS候補式
臨床研究施設は以下のとおりです。
神奈川県⽴がんセンター、岡⼭⼤学病院、⼤阪府⽴成⼈病センター、群⾺県⽴がんセンター、千葉県がんセンター、静岡県⽴静岡がんセンター、横浜市⽴⼤学附属市⺠総合医療センター、横浜市⽴市⺠病院、横浜南共済病院、横浜市⽴⼤学附属病院、愛知県がんセンター中央病院、慶應義塾⼤学病院、三井記念病院総合健診センター、⻲⽥メディカルセンター幕張、神奈川県予防医学協会

AICS候補式をテストデータで評価
各種指標の評価
AICS式確定※AICS候補式導出⽤データ：⼦宮頸がん50例, ⼦宮体がん50例, 卵巣がん50例
AICS候補式検証テストデータ：⼦宮頸がん158例, ⼦宮体がん136例, 卵巣がん52例

27各種がん患者の⾎漿中アミノ酸プロファイル
がん患者

AUC of ROC

健常⼈
0.7
0.6
0.50.40.3
0.20.1：肺：胃：⼤腸：乳：前⽴腺がん種共通の変化 Trp: トリプトファン, His: ヒスチジン
がん種ごとに特徴的な変化 Thr: スレオニン, Leu: ロイシン

28

AICS値の分布とランク判定
AICS値は、アミノ酸データからがんに罹患している確率を算出した数値で0.0 〜10.0 の値をとり、がんである確率が⾼いほど⾼値になります。

カットオフ値の設定
A：B = 特異度80% → 5.0
B：C = 特異度95% → 8.029

各ランクでのがんであるリスク（⼀般の⽅ががんである確率（有病率）を1,000⼈に1⼈としました）

例えば、胃がんでは「ランクA」となった場合、がんである確率は3,200⼈に1⼈となり、通常の有病率の0.3倍となります。
⼀⽅、「ランクC」は98⼈に1⼈となり、通常の有病率の10.2倍、「ランクA」の⼈との⽐較では約30倍のリスクになります。

30

AICSの報告書書式

男性AICS [4種]：胃がん、肺がん、⼤腸がん、前⽴腺がん
⼥性AICS [5種]：胃がん、肺がん、⼤腸がん、乳がん、⼦宮がん・卵巣がん*
⼥性AICS [2種]：乳がん、⼦宮がん・卵巣がん*※ ⼦宮がん・卵巣がんは、⼦宮頸がん、⼦宮体がん、卵巣がんのいずれかのがんであるリスクについて予測することができますが、それぞれのがんのリスクについては区別できません

31

AICS検査の流れ

採⾎

⾎漿分離

アミノ酸分析
味の素（株）
ｱﾐﾉｲﾝﾃﾞｯｸｽ®
解析センター

健康診断
受診者
AICS値計算

アミノインデックス
検査結果®
◆⽒名 ：味野素⼦
◆団体名：味の素株式会社
◆ID
番号：
123456◆検診⽇：2010/02/18
AICS
値は⾎液中のアミノ酸濃度から算出した数値で、病気に罹患している確率が⾼いほど⾼値になるよう計算されています。

項⽬

０

検査結果

5.21
AICS
（胃） AICS
（肺） + 0.95
0.84
AICS
(⼤腸）2.31
AICS
(乳腺）-検査結果区分

低リスク

５
中リスク

⾼リスク

*
*
*
*

設定

低リスク

0
ＡＩＣＳ値が以下の⽅80健康な⼈の⾎液で測定されたＡＩＣＳ値の下位％が含まれます。

中リスク

0
の範囲にある⽅5
ＡＩＣＳ値がから健康な⼈の⾎液で測定されたＡＩＣＳ値が低リスク群と⾼リスク群の中間値を⽰します。

⾼リスク

AICS
5
値が以上の⽅
AICS
5
健康な⼈
の⾎液で測定された
値の上位
％が含まれます。

・
AICS
値は⾎液中のアミノ酸バランスにより算出されています。
・検査の特性上、複数のAICS
で中リスクもしくは⾼リスクとなることがあります。
・必要な精密検査
や⽣活改善に関しては、医師にご相談ください。

検査結果返却

報告書作成

データ送受信32

目次
1

健康・医療分野における味の素㈱の取組み

2アミノ酸とは3「アミノインデックス技術」について

4

アミノインデックス®がんリスクスクリーニング

5

神奈川県・横浜市・川崎市での取組み

6

将来展望
33

京浜臨海部ライフイノベーション国際戦略総合特区

京浜臨海部ライフイノベーション国際戦略総合特区の概要
背景

日本が先駆けて取り組む国際的な課題
超高齢社会の進展による医療費増
大・人々のQOL向上

地球温暖化やグローバル化の進展による感染症等の拡大

生活水準向上などによる生活習慣病等の増大
課題解決に向けて目標を設定

目標

個別化・予防医療時代に対応したグローバル企業による革新的医薬品・医療機器の開発・製造と健康関連産業の創出

目標達成に向けた取組

重点的に取り組む三本の柱

Ⅰ再生医療

Ⅱがん・生活習慣病

Ⅲ公衆衛生・予防医学取組を推進するため、政策課題と解決策を設定
政策課題
解決策
主な事業

個人情報を基盤とした統合的医療データベースが未確立

ドラッグラグ・デバイスラグによる医薬品・医療機器開発の遅れ

優れた要素技術を製品化する機能が不十分＜政策課題１＞
個別化・予防医療を実現するための健康情報等のデータベース構築＜政策課題２＞
国際共同治験の推進によるドラッグラグ・デバイスラグ解消と国内製品のアジア市場への展開＜政策課題３＞
大学等の優れた要素技術の産業化と既存産業の医療・健康分野への展開＜解決策１＞
健診データを活用した検体バンク・検体情報ネットワークの整備＜解決策２＞
革新的な医薬品・医療機器の新たな評価・解析手法の確立と国際共同治験の迅速化＜解決策３＞
ニーズ主導のマッチングによるベンチャー企
業等の創出、産業化○検体情報ネットワーク事業とデータ解析センター事業○診断支援事業とテーラーメイド医療への展開○レギュラトリーサイエンスに基づく評価・解析手法の確立○羽田空港を活用したアジア最大の臨床ネットワークの構築○医療ニーズと技術シーズのマッチングを促進する医工連携事業○ライフイノベーション・コーディネーターによるベンチャー企業等の創出

国際的な課題の解決に貢献しながら、日本経済の持続的な発展を牽引

35

解決策１

予防医療の実現と健康関連産業の創出に向けた取組

がん、メタボリックシンドローム（内臓脂肪、インシュリン抵抗性等）、栄養状態の診断

検体

検体

自治体
職員

共済組合

医療機関

味の素

診断結果

企業健保
加入社員

アミノインデックス®
データ

健診機関
ＩＣ※

・・・

データ

・・・

・・・

企業健保

早期がんの発見
隠れ肥満・
血液
隠れ糖尿病の発見
1本で栄養状態の評価

検査企業

データ
データ
ベース化

健診データ

ＩＣ有

アカデミア＋
企業

包括倫理審査委員会（ＩＲＢ）

他のデータベース

・・※ＩＣ：インフォームドコンセント・・・正しい情報を得た上での合意

ﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽの統合

・ ・・

データベース

健診データ （ＩＣ有）

データ活用

テーラーメード医療・栄養の実現による健康関連製品・情報の創出

アミノインデックス®

36

目次
1

健康・医療分野における味の素㈱の取組み

2アミノ酸とは3「アミノインデックス技術」について

4

アミノインデックス®がんリスクスクリーニング

5

神奈川県・横浜市・川崎市での取組み

6

将来展望37

⽣活習慣病領域への展開
⾎中アミノ酸濃度が変化する主な疾患✔ がんAIの開発
AICSとして商品化✔ ⽣活習慣病のリスクの把握✔ 糖代謝異常✔ 肝疾患✔ 腎不全✔ 循環器病✔ ⾃⼰免疫疾患✔ 神経変成障害期待される機能

メタボリックシンドロームのリスクを評価する
インデックスの開発（仮称：ＡＩＭＳ）✔ 内臓脂肪が基準値よりも上回るリスクの把握（隠れ肥満の把握）✔ 栄養管理、栄養改善への応⽤✔ ⾼齢者の栄養管理✔ スポーツ選⼿の⾷事、トレーニングメ
ニューの組み⽴て38

アミノインデックス®の展開イメージ
アミノ酸を測定し「健康状態を判別する」技術の発展をはかり、 その情報を活用を通じて、病気の予防・治療と健康維持・増進の機会を拡大する健診領域での病気の予防；がん･メタボとそれに続く次世代アミノインデックス®の研究
がんリスクスクリーニング

生活習慣病リスクスクリーニング

治療満足度の低い疾患の早期リスクスクリーニング「アミノインデックス技術」

様々な病態に対する栄養管理

治療や健康維持・増進への展開；テーラーメイド栄養・医療・健康管理へ

39

アミノ酸が拓く健康創造社会－健康サポートへの血中アミノ酸情報の活用を目指して－

アミノ酸分析技術

血中アミノ酸解析

診断･検査（ｱﾐﾉｲﾝﾃﾞｯｸｽ®）

検体採取（血液・唾液など）

核酸

健康チェック

糖
脂質

アミノ酸

エネルギー

個別化栄養・医療→ 健康ソリューション
（製品・情報）個別化健康管理

予防・治療
ＱＯＬ改善
40

日本発

アミノ酸が拓く健康創造社会「健康創造社会へ」“アミノ酸”を通じて、人類の「健康な生活」を実現
予防医療への対応

個別化医療への対応

病気の予防（健診）

病気の治療

高齢化社会への対応

健康維持・増進「アミノインデックス技術」
41