食事摂取バイオマーカー

食事摂取バイオマーカーは、通常、尿、血液、またはその他の組織中に存在する客観的な生物学的測定値であり、個人の自己申告による食事内容とは独立して、エネルギー、栄養素、または食品の摂取量を反映する。これらは記憶や自己申告に依存しないため、質問票や食事記録を検証し、修正するための参照基準を提供する。

Definition

食事摂取バイオマーカーとは、特定の栄養素、食品、またはエネルギー摂取量のレベルを反映する測定可能な生物学的指標であり、食事曝露の客観的で自己申告に依存しない測定値として使用される。

Scope

本項目では、摂取バイオマーカーの主要な分類、特に摂取量を定量的に反映するリカバリーバイオマーカーと、摂取量と相関する濃度バイオマーカーについて扱い、バイオマーカーが自己申告による食事の誤差をどのように明らかにし、定量化するかを説明する。バイオマーカーを測定および検証ツールとして扱い、臨床診断や治療ガイドとしては扱わない。

Core questions

• リカバリーバイオマーカーは濃度バイオマーカーとどのように異なりますか？
• 自己申告による食事と並行して客観的なバイオマーカーが必要なのはなぜですか？
• リカバリーバイオマーカーによって定量化できる摂取量とできない摂取量はどれですか？
• バイオマーカーは食事測定誤差の構造をどのように明らかにしますか？

Key concepts

• リカバリーバイオマーカー
• 濃度バイオマーカー
• 二重標識水（エネルギー）
• 24時間尿中窒素（タンパク質）
• 自己申告に依存しない測定
• 検証のための参照測定
• 差次的および系統的誤差検出

Mechanisms

摂取バイオマーカーは大きく分類される。エネルギーに対する二重標識水やタンパク質に対する24時間尿中窒素のようなリカバリーバイオマーカーは、定義された期間にわたる摂取量を定量的に反映し、自己申告の誤差とは無関係な誤差を持つと仮定されるため、貴重な参照測定値となる（Bingham et al., 1997）。血清カロテノイドやビタミンCのような濃度バイオマーカーは、特定の食品や栄養素の摂取量と相関するが、代謝、吸収、体組成にも影響されるため、絶対的な摂取量を測定するのではなく、曝露を順位付けする。自己申告による摂取量をリカバリーバイオマーカーと比較することで、OPEN研究は、自己申告の誤差がランダムではなく大きく系統的であることを示し、食事と疾患の関連性の解釈方法を再構築した（Subar et al., 2003; Kipnis et al., 2003）。

Clinical relevance

バイオマーカーは、食事調査票の検証と栄養疫学の解釈の基礎となるため、その分類と限界を理解することは、健康科学におけるエビデンス評価の一部である。本項目は測定ツールについて記述しており、個人の診断や治療の根拠となるものではない。

Epidemiology

大規模コホート研究および検証研究（EPIC研究やOPEN研究など）に組み込まれたリカバリーバイオマーカーのサブスタディは、多様な集団における質問票や食事記録の誤報告を定量化した客観的な参照測定値を提供した（Bingham et al., 1997; Subar et al., 2003）。

Evidence & guidelines

方法論的コンセンサスは、自己申告の定量的検証と較正に適したリカバリーバイオマーカーと、曝露の順位付けにより適した濃度バイオマーカーを区別している。利用可能なリカバリーバイオマーカーはごく一部の摂取量（特にエネルギー、タンパク質、ナトリウム、カリウム）しかカバーしておらず、食事をどの程度完全に検証できるかに限界がある（Bingham et al., 1997; Kipnis et al., 2003）。

History

タンパク質摂取量のマーカーとしての尿中窒素は栄養学において長い歴史を持つが、食事調査票を検証するためのリカバリーバイオマーカーの体系的な使用は1990年代から2000年代にかけて成熟した。BinghamのEPIC検証研究とOPENバイオマーカー研究は、バイオマーカーが自己申告による食事の誤差を単に補完するだけでなく、定量化する枠組みを確立した。

Debates

濃度バイオマーカーはリカバリーバイオマーカーをどの程度代替できますか？

リカバリーバイオマーカーはごく一部の摂取量にしか存在しないため、研究者は、代謝や吸収の影響を受ける濃度バイオマーカーが定量的な参照測定値として有効に機能するか、あるいは曝露の順位付けに限定されるべきかについて議論している。

Key figures

• Sheila Bingham
• Victor Kipnis
• Amy Subar

Seminal works

• bingham-1997
• kipnis-2003

Frequently asked questions

リカバリーバイオマーカーと濃度バイオマーカーの違いは何ですか？

リカバリーバイオマーカーは一定期間の摂取量を定量的に反映し、参照測定値として機能するのに対し、濃度バイオマーカーは摂取量と相関するものの、代謝や体組成によっても影響されるため、絶対量を測定するよりも順位付けに適しています。

人々が食べたものを報告できるのに、なぜバイオマーカーを使用するのですか？

自己申告による摂取量には大きな系統的誤差があり、バイオマーカーは、その誤差を明らかにし、修正するのに役立つ客観的で記憶に依存しない測定値を提供します。