「腫瘍の成長を遅らせる」カロリー制限食

脂質の供給が断たれた腫瘍の成長が遅れることが、マウス動物モデルで明らかになったようです。
食事が腫瘍に与える影響を研究したものです。

A new study from MIT, which analyzed two different diets in mice, reveals how those diets affect cancer cells, and offers an explanation for why restricting calories may slow tumor growth.

参照元：https://news.mit.edu/2021/how-diet-affects-tumors-1020
– マサチューセッツ工科大学 Massachusetts Institute of Technology. October 20, 2021 –

近年、食事による介入が腫瘍の成長を遅らせるのに役立つという証拠がいくつか出てきています。

マサチューセッツ工科大学（MIT）の新しい研究では、マウスを使った2種類の異なる食事を分析し、それらの食事ががん細胞にどのような影響を与えるかを明らかにし、カロリー制限が腫瘍の成長を遅らせる理由を説明しています。

この研究では、膵臓腫瘍のマウスを用いて、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。

どちらの食事も腫瘍が利用できる糖分の量を減らしますが、カロリー制限食のみが脂肪酸の利用を減らし、これが腫瘍の成長を遅らせることにつながることがわかりました。

研究者らは、今回の結果は、がん患者がこれらの食生活のいずれかを実践することを示唆するものではないとしています。

むしろ、今回の結果は、がん患者の治療のために、食事療法を既存の薬剤や新しい薬剤とどのように組み合わせるかについて、さらなる研究が必要であると考えています。

MITのKoch Institute for Integrative Cancer Researchの所長で本研究の上席著者であるMatthew Vander Heiden氏は話します。

「食事ががんの進行速度に影響を与えるという証拠は数多くありますが、これは治療法ではありません。この研究結果は刺激的ですが、さらなる研究が必要であり、個々の患者は、自分のがんに適した食事療法について主治医と話し合う必要があります。」

MITのポスドクであるEvan Lien氏は、Nature誌に掲載された論文の主執筆者です。

メタボリックなメカニズム

ダナファーバーがん研究所の腫瘍内科医でもあるバンダー・ハイデンは、患者から様々な食事の効果の可能性について聞かれることが多いですが、決定的なアドバイスをするには十分な科学的証拠がないそうです。

患者さんから寄せられる食事に関する質問の多くは、消費カロリーを25〜50％削減するカロリー制限食か、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食のいずれかに焦点を当てています。

これまでの研究では、カロリー制限食が腫瘍の成長を遅らせる可能性が示唆されており、また、マウスをはじめとする多くの動物種において、カロリー制限食が寿命を延ばすことが示されています。

一方で、ケトジェニックダイエットのがんに対する効果を調べた研究は少なく、結論は出ていません。

Lien氏は話します。

「世の中に出回っているアドバイスや文化的流行の多くは、必ずしも優れた科学に基づいているとは限りません。特に、過去10年ほどの間にがんの代謝についての理解が大きく進んだことで、これまでに学んだ生化学的な原理を、この複雑な問題の理解に応用する機会があるように思えました。」

癌細胞は大量のグルコースを消費するため、ケトジェニックダイエットやカロリー制限によってグルコースの量を減らすことで、腫瘍の成長を遅らせることができるのではないかと仮説を立てた科学者もいました。

しかし、MITチームが膵臓腫瘍のマウスを使って行った初期実験では、カロリー制限がケトジェニック食よりもはるかに大きな効果を腫瘍の成長に与えることがわかったため、研究者たちは、ブドウ糖レベルが腫瘍の成長を遅らせることに大きな役割を果たしていないのではないかと考えました。

研究チームは、このメカニズムをさらに深く掘り下げるため、膵臓腫瘍のマウスに通常食、ケトジェニック食、カロリー制限食のいずれかを与えて、腫瘍の成長と栄養素の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。

カロリー制限をしたマウスでは、脂質レベルも低下しましたが、ケトジェニック食を与えたマウスでは、脂質レベルが上昇しました。

脂質が不足すると腫瘍の成長が阻害される。がん細胞は細胞膜を作るために脂質を必要とするからです。

通常、組織内に脂質が存在しない場合、細胞は自分で脂質を作ることができます。

その際、飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸のバランスを保つために、ステアロイル-CoAデサチュラーゼ（SCD）という酵素が必要になります。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。

カロリー制限食もケトジェニック食もSCDの活性を低下させるが、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ので、SCDを使う必要がなかったそうです。

一方、カロリー制限食を与えられたマウスは、食事から脂肪酸を得ることができず、自分で脂肪酸を作ることもできませんでした。

これらのマウスでは、ケトジェニック食を摂取したマウスに比べて、腫瘍の成長が著しく遅くなりました。

Lien氏は話します。

「カロリー制限は、腫瘍から脂質を奪うだけでなく、腫瘍がそれに適応するためのプロセスも阻害します。この組み合わせが、腫瘍の成長抑制に大きく貢献しています。」

食事の影響

マウスでの研究に加えて、研究者たちはいくつかのヒトのデータも調べました。

研究チームは、ダナファーバーがん研究所の腫瘍内科医で論文の著者であるブライアン・ウォルピン氏と協力して、大規模なコホート研究のデータを入手し、食事パターンと膵臓がん患者の生存期間との関係を分析しました。

その研究から、消費される脂肪の種類が、低糖質の食事をしている患者の膵臓がん診断後の経過に影響を与えているようであることがわかりましたが、食事の効果について結論を出すにはデータが不十分であると研究者らは述べています。

今回の研究では、マウスにおいてカロリー制限が有益な効果を持つことが示されましたが、研究者らは、がん患者がカロリー制限食を実践することは推奨しないと述べています。

カロリー制限食は継続することが難しく、有害な副作用が生じる可能性もあります。

しかし、がん細胞が不飽和脂肪酸の利用に依存していることを利用して、腫瘍の成長を遅らせる薬を開発できるのではないかと考えています。

SCD酵素を阻害することで、腫瘍細胞が不飽和脂肪酸を産生する能力を奪うことが、一つの治療戦略として考えられます。

Lien氏は話します。

「これらの研究の目的は、必ずしも食事療法を推奨することではなく、根本的な生物学を理解することです。これらの研究は、必ずしも食事を推奨するものではありませんが、根本的な生物学を理解するためのものです。これらの食事がどのように機能するのか、そのメカニズムをある程度理解することができます。」

研究チームは今後、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が異なる植物性脂肪や動物性脂肪など、さまざまな脂肪源を用いた食事が、腫瘍の脂肪酸代謝や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調べる予定です。

本研究は、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 Fund、Wexler Family Fund、Promises for Purple、Bob Parsons Fund、Emerald Foundation、Howard Hughes Medical Institute、MIT Center for Precision Cancer Medicine、Ludwig Center at MITから資金提供を受けて行われました。