Comparison of skeletal muscle protective effects of medium chain Fatty acids and ketone diets in cancer sarcopenia

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K16547
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 宮川 良博 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (70867291)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: がん性悪液質 / がん性サルコペニア / 中鎖脂肪酸 / ケトン体

Outline of Annual Research Achievements

がん性心筋障害に対する栄養介入は、がん診療において重要性が増している。われわれは、がん悪液質由来心筋障害に対する3種の中鎖脂肪酸(C8,C10,C12)の栄養介入による効果を検討し、カプリル酸(C8)は単独投与にて抗腫瘍効果と心筋保護作用を示すこと見出した。本研究では、がん悪液質の一因とされるサイトカインの観点から、C8の作用機序を検討した。ラット悪液質モデルにおける、血漿中のケトン体および炎症性サイトカイン濃度を分析したところ、C8投与群ではケトン体濃度は有意に増加し、TNF-αおよびHMGB1の炎症性サイトカインは減少していた。C10あるいはC12投与群ではHMGB1で減少は認められなかった。担癌患者における血中濃度相当のIL-6、TNF-α、および、HMGB1を単独処理した心筋細胞株H9c2では、HMGB1処理でのみ増殖抑制効果を認めた。さらにミトコンドリア量の減少、活性酸素種の増加、過酸化脂質の増加を認め、心筋ミトコンドリア障害が生じていた。以上より、がん悪液質状態におけるC8摂取はケトン体産生とHMGB1抑制を介した抗炎症作用により、心筋保護に寄与する可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

中鎖脂肪酸を用いた検討によりケトン体のがん性悪液質への有用性が示唆された。

Strategy for Future Research Activity

今後ケトン体そのものを用いて、悪液質への効果とその機序を検討する。

Causes of Carryover

動物実験が年度を跨ぐことになったため。

Research Products

• [Presentation] Caprylic acid alleviates cachexia-induced myocardial damage by inhibiting HMGB1 via ketone body. (2023)
  • Author(s): Nukaga S, Rina Fujiwara-Tani R, Miyagawa Y, Kawahara I, Nishida R, Mori T, Goto K, Kishi S, Mori S, Fujii K, Ohmori H, Kuniyasu H
  • Organizer: MASCC 2023 Annual Meeting, Nara, Japan, 2023.6.22-24
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Caprylic acid alleviates cachexia-induced myocardial damage by inhibiting HMGB1 via ketone body. (2023)
  • Author(s): Nukaga S, Rina Fujiwara-Tani R, Miyagawa Y, Kawahara I, Nishida R, Mori T, Goto K, Kishi S, Mori S, Fujii K, Ohmori H, Kuniyasu H
  • Organizer: 82th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer, Yokohama, 2023.9.21-23
• [Presentation] Differential effects on mitochondrial quality control and skeletal muscle differentiation in medium-chain fatty acids. (2023)
  • Author(s): Nishida R, Mori S, Mori T, Nukaga S, Kawahara I, Miyagawa Y, Goto K, Ohmori H, Fujii K, Luo Y, Ogata R, Kishi S, Fujiwara-Tani R, Kuniyasu H
  • Organizer: 82th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer, Yokohama, 2023.9.21-23
• [Presentation] Effect of berberine on cardiomyocytes in a cachexia rat model. (2023)
  • Author(s): Kawahara I, Fujiwara-Tani R, Nukaga S, Nishida R, Miyagawa Y, Mori T, Fujii K, Ohmori H, Luo Y, Kuniyasu H
  • Organizer: 82th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer, Yokohama, 2023.9.21-23