著者の所属・活動拠点の国は、アメリカです。

掲載誌：Nature Communications

ライセンス: CC BY-NC-ND　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

「同じ食事でも、人によって体への影響は違う」——そんな感覚を持ったことがある人は多いのではないでしょうか。近年の栄養学では、こうした個人差に着目し、一人ひとりに合わせた栄養アドバイスを目指す「精密栄養学（Precision Nutrition）」という考え方が注目されています。この分野では、大規模なバイオバンクやコホート研究から得られる、遺伝情報や腸内細菌、代謝物といった多様な種類のデータ（マルチモーダルデータ）を活用し、個人に合わせた介入を設計することが特徴とされています。今回紹介するのは、この精密栄養学において人工知能（AI）や機械学習（ML）がどのように使われているか、その現状と課題を整理した論文です。ネイチャー・コミュニケーションズ誌に2026年7月に掲載予定の「Perspective（展望論文）」という位置づけの論文です。

研究でわかったこと

この論文は新たな実験やデータ分析を行ったものではなく、精密栄養学の分野で現在使われているAI・機械学習の手法を整理し、考察を加えた総説（レビュー）です。要旨によれば、AIやMLモデルは、遺伝子・腸内細菌叢・代謝物などを含む複雑な多層的データ（マルチオミクスデータ）や栄養データをモデル化するうえで新たな可能性を提供するとされています。

一方で、こうしたAI・ML活用には複数の課題が残ると指摘されています。具体的には、データの質、モデルの結果がなぜそうなるのかを説明できる「解釈可能性」、モデルが本当に正しく機能しているかを確かめる「検証」、そして「相関関係」と「因果関係」を区別する「因果推論」に関する制約が挙げられています。

さらにこの論文では、栄養データやマルチオミクスデータに特有の性質にも触れています。要旨によると、これらのデータは「組成的（複数の要素の比率で意味を持つ）」「エピソード的（一時点ではなく出来事の積み重ねとして記録される）」「文脈依存的」「誤差を含みやすい」といった特徴を持つとされ、こうした特徴とAI・ML手法がどのように関わり合うのかが論じられています。そのうえで、頑健で解釈可能、かつ臨床現場で実際に活用できる形でAIを研究や実践に統合していくための、栄養分野に特有のベストプラクティス（望ましい実践方法）が示されています。

この研究の位置づけ・読むうえでの注意

この論文は、特定の実験結果を報告するものではなく、既存の知見や手法を整理・考察した展望論文（Perspective）です。そのため、「AIによってこのような健康効果が確認された」といった具体的な成果を示すものではなく、今後この分野の研究や実践を進めるうえでの考え方や注意点を整理したものと理解するとよいでしょう。要旨の中でも、データ品質や解釈可能性、検証、因果推論といった課題が明確に述べられており、AI・機械学習の精密栄養学への応用はまだ発展途上にある技術領域であることがうかがえます。

また、本記事は要旨の内容に基づいて紹介したものであり、論文本文の詳細な議論や具体的な手法名までは含まれていません。この分野に関心のある方は、原著論文にあたることをおすすめします。

まとめ

精密栄養学は、個人差を踏まえた食事・栄養アプローチを目指す分野として注目されており、AIや機械学習はその実現に向けた重要なツールとして期待されています。今回紹介した論文では、こうしたAI・ML活用の現状とともに、データの質や解釈可能性、因果推論といった残された課題が整理され、栄養分野に特有のベストプラクティスが提案されたと報告されています。今後、こうした課題にどう向き合っていくかが、精密栄養学の発展における一つの焦点になりそうです。

※本記事は下記の原著論文を紹介するものです。出典（原著論文）：精密栄養学における人工知能と機械学習の応用（ネイチャー・コミュニケーションズ・2026年07月）

著者：Paraskevi Massara（Cornell Joan Klein Jacobs Center for Precision Nutrition and Health, Cornell University, Ithaca, NY, USA）、Jonathan Kirkland（Bioinformatics and Systems Biology Program, University of California San Diego, La Jolla, CA, USA）、Ioanna Pagani（Cornell Joan Klein Jacobs Center for Precision Nutrition and Health, Cornell University, Ithaca, NY, USA）、Samantha L Huey（Cornell Joan Klein Jacobs Center for Precision Nutrition and Health, Cornell University, Ithaca, NY, USA）、Haym Hirsh（Cornell Joan Klein Jacobs Center for Precision Nutrition and Health, Cornell University, Ithaca, NY, USA）、Daniel McDonald（Department of Pediatrics, University of California San Diego, La Jolla, CA, USA）、Lucas Patel（Bioinformatics and Systems Biology Program, University of California San Diego, La Jolla, CA, USA）、Julia L. Finkelstein（Cornell Joan Klein Jacobs Center for Precision Nutrition and Health, Cornell University, Ithaca, NY, USA）、Marie Gantz（RTI International, Durham, NC, USA）、Fei Wang（Cornell Joan Klein Jacobs Center for Precision Nutrition and Health, Cornell University, Ithaca, NY, USA）、David Erickson（Cornell Joan Klein Jacobs Center for Precision Nutrition and Health, Cornell University, Ithaca, NY, USA）、M Wells（Ann S. Bowers College of Computer and Information Science, Cornell University, Ithaca, NY, USA）、Olivier Elemento（Caryl and Israel Englander Institute for Precision Medicine, Weill Cornell Medicine, New York City, NY, USA）、Rob Knight（Center for Microbiome Innovation, University of California San Diego, La Jolla, CA, USA. [email protected]）、Saurabh Mehta（Cornell Joan Klein Jacobs Center for Precision Nutrition and Health, Cornell University, Ithaca, NY, USA. [email protected]）