MIT の新しい研究では、カロリーを制限すると腫瘍の成長が遅くなる理由が説明されています。クレジット:Christine Daniloff、ストック イメージ
新しい研究では、細胞の脂質供給を遮断すると、マウスの腫瘍の成長を遅らせることができることがわかりました。
近年、食事介入が腫瘍の成長を遅らせるのに役立つといういくつかの証拠がありました.マウスの 2 つの異なる食事を分析した MIT の新しい研究は、これらの食事が癌細胞にどのように影響するかを明らかにし、カロリーを制限すると腫瘍の成長が遅くなる理由を説明しています。
この研究では、膵臓腫瘍のあるマウスにおけるカロリー制限食とケトジェニック食の効果を調べました。これらの食事は両方とも腫瘍が利用できる糖の量を減らしますが、研究者は、カロリー制限された食事のみが脂肪酸の利用可能性を減らし、これが腫瘍増殖の減速に関連していることを発見しました.
この調査結果は、がん患者がこれらの食事のいずれかに従おうとするべきであることを示唆していないと、研究者は述べています。代わりに、彼らは、癌患者を助けるために食事介入を既存または新興の薬とどのように組み合わせることができるかを決定するために、調査結果がさらなる研究を正当化すると信じています.
「食事ががんの進行速度に影響を与える可能性があるという証拠はたくさんありますが、これは治療法ではありません」と、マサチューセッツ工科大学コッホ統合がん研究所所長であり、この研究の上級著者であるマシュー・ヴァンダー・ハイデンは言います. 「調査結果は挑発的ですが、さらなる研究が必要であり、個々の患者は、がんに対する適切な食事介入について医師に相談する必要があります.」
MIT ポスドクの Evan Lien は、2021 年 10 月 20 日に Nature に掲載された論文の筆頭著者です。 .
代謝メカニズム
Dana-Farber Cancer Institute の腫瘍内科医でもある Vander Heiden 氏は、さまざまな食事療法の潜在的な利点について患者からよく尋ねられると述べていますが、決定的なアドバイスを提供するのに十分な科学的証拠はありません。患者が抱く食事に関する質問の多くは、カロリー消費量を 25 ～ 50% 削減するカロリー制限食、または炭水化物が少なく脂肪とタンパク質が多いケトジェニック ダイエットに焦点を当てています。
以前の研究では、カロリー制限された食事は、状況によっては腫瘍の成長を遅らせる可能性があることが示唆されており、そのような食事は、マウスや他の多くの動物種で寿命を延ばすことが示されています.がんに対するケトジェニック ダイエットの効果を調査した少数の研究では、決定的な結果が得られていません。
「世の中に出回っているアドバイスや文化的な流行の多くは、必ずしも優れた科学に基づいているとは限りません」と Lien 氏は言います。 「特に過去 10 年ほどの間に癌の代謝が大きく進化したことを考えると、これまでに学んだ生化学的原理の一部を利用し、それらの概念をこの複合体の理解に適用できる可能性があるように思われました。質問です。」
がん細胞は大量のブドウ糖を消費するため、一部の科学者は、ケトジェニック ダイエットまたはカロリー制限のいずれかが利用可能なブドウ糖の量を減らすことによって腫瘍の成長を遅らせる可能性があるという仮説を立てていました.しかし、膵臓腫瘍を持つマウスでの MIT チームの最初の実験では、カロリー制限がケトジェニック ダイエットよりも腫瘍の成長にはるかに大きな影響を与えることが示されたので、研究者は、グルコース レベルが減速に主要な役割を果たしていなかったのではないかと疑っていました.
メカニズムをより深く掘り下げるために、研究者らは、通常、ケトジェニック、またはカロリー制限食のいずれかを与えられた膵臓腫瘍を持つマウスの腫瘍増殖と栄養濃度を分析しました.ケトジェニックマウスとカロリー制限マウスの両方で、グルコースレベルが低下しました.カロリー制限マウスでは脂質レベルも低下しましたが、ケトジェニック ダイエットのマウスでは上昇しました.
がん細胞は細胞膜を構築するために脂質を必要とするため、脂質が不足すると腫瘍の成長が損なわれます。通常、脂質が組織内で利用できない場合、細胞は独自に作ることができます.このプロセスの一環として、飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸の適切なバランスを維持する必要があり、これにはステアロイル-CoA デサチュラーゼ (SCD) と呼ばれる酵素が必要です。この酵素は、飽和脂肪酸を不飽和脂肪酸に変換する役割を担っています。
カロリー制限食とケトジェニック食の両方がSCD活性を低下させますが、ケトジェニック食のマウスは食事から脂質を利用できるため、SCDを使用する必要はありませんでした.しかし、カロリー制限食を与えられたマウスは、食事から脂肪酸を摂取することも、独自に脂肪酸を生成することもできませんでした.これらのマウスでは、ケトジェニック ダイエットのマウスと比較して、腫瘍の成長が大幅に遅くなりました。
「カロリー制限は腫瘍の脂質を枯渇させるだけでなく、それに適応するためのプロセスを損ないます。この組み合わせは、腫瘍増殖の抑制に本当に貢献しています」と Lien 氏は言います。
食事への影響
マウスの研究に加えて、研究者はいくつかの人間のデータも調べました。ダナファーバーがん研究所の腫瘍学者で論文の著者であるブライアン・ウォルピンと協力して、チームは大規模なコホート研究からデータを取得し、膵臓がん患者の食事パターンと生存期間の関係を分析しました。その研究から、研究者らは、摂取した脂肪の種類が、膵臓がんと診断された後に低糖食を摂取している患者の状態に影響を与えているように見えることを発見しましたが、データは食事の影響について結論を引き出すのに十分ではありません、と研究者は述べています。
この研究は、カロリー制限がマウスに有益な効果をもたらすことを示しましたが、研究者らは、癌患者が維持するのが難しく、有害な副作用をもたらす可能性があるカロリー制限食に従うことを推奨していないと述べています.しかし、がん細胞が不飽和脂肪酸の利用可能性に依存していることを利用して、腫瘍の成長を遅らせるのに役立つ可能性のある薬を開発できると考えています.
考えられる治療戦略の 1 つは、不飽和脂肪酸を生成する腫瘍細胞の能力を遮断する SCD 酵素の阻害である可能性があります。
「これらの研究の目的は、必ずしもダイエットを推奨することではありませんが、根底にある生物学を本当に理解することです」とLienは言います. 「それらは、これらの食事がどのように機能するかのメカニズムの感覚を提供し、がん治療のためにこれらの状況をどのように模倣するかについての合理的なアイデアにつながる可能性があります.」
研究者は現在、飽和脂肪酸、一価不飽和脂肪酸、多価不飽和脂肪酸の含有量に明確な違いがある植物性または動物性脂肪を含む、さまざまな脂肪源を含む食事が、腫瘍の脂肪酸代謝と不飽和脂肪酸と飽和脂肪酸の比率をどのように変化させるかを研究することを計画しています。 .
参考文献:「低血糖食は脂質代謝を変化させ、腫瘍の成長に影響を与える」エヴァン C. リエン、アンナ M. ウェスターマーク、イン チャン、チェン ユアン、ジャオチー リー、アリソン N. ラウ、キエラ M. サップ、ブライアン M. ウォルピン、マシューG. Vander Heiden、2021 年 10 月 20 日、Nature .
DOI:10.1038/s41586-021-04049-2
この研究は、Damon Runyon Cancer Research Foundation、National Institutes of Health、Lustgarten Foundation、Dana-Farber Cancer Institute Hale Family Center for Pancreatic Cancer Research、Stand Up to Cancer、Pancreatic Cancer Action Network、Noble Effort から資金提供を受けました。 Fund、Wexler Family Fund、Promises for Purple、Bob Parsons Fund、Emerald Foundation、Howard Hughes Medical Institute、MIT Center for Precision Cancer Medicine、MIT の Ludwig Center.
