中鎖脂肪酸の心筋機能改善作用と臨床応用の検討

• 研究課題/領域番号: 18K17726
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分59010:リハビリテーション科学関連
• 研究機関: 奈良県立医科大学
• 研究代表者: 川原 勲 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (80524975)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: がん性悪液質 / がん性心機能障害 / がん性心筋障害 / ミトコンドリア / 酸化ストレス / 中鎖脂肪酸 / グルコース / がん性心筋萎縮 / がん悪液質 / 心筋萎縮 / 心不全 / 心筋 / ミオグロビン / クレアチンキナーゼ

研究成果の概要

がん患者における心機能障害の発生はがん死に次ぐ死因であるが、がんそのものに由来する心筋障害の詳細は明らかにされていない。そこでin vitroおよびin vivo悪液質モデルを用い検討を行ったところ、悪液質に伴い心筋ミトコンドリア障害が惹起され、ミトコンドリア呼吸の抑制と酸化ストレスの発生が促進されていた。これに対し、中鎖脂肪酸を用いミトコンドリア酸化的リン酸化を促進すると、心筋障害は抑制された。これは、がん患者における心筋保護を可能にする食事介入につながると期待される重要な結果と見なされる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、がん性心筋障害ががんそのものによりミトコンドリア呼吸の低下と酸化スレスの産生の増大を介して惹起されることが示された。これに対して、中鎖脂肪酸とグルコースの併用はがん性心筋障害を予防した。がん性心筋障害に対する予防や治療はほとんど知見がなかったが、本研究により食事介入によるがん性心筋障害の軽減が可能になると考えられる。より詳細な検討を今後加えることにより、早期の臨床応用を実現し、がん患者の社会的活動性や治療忍容性の改善をもたらし、予後改善につながることが期待される。

研究成果

• [国際共同研究] 南通大学(中国)
• [国際共同研究] Nantong University(中国)
• [雑誌論文] Combined administration of lauric acid and glucose improved cancer‐derived cardiac atrophy in a mouse cachexia model (2020)
  • 著者名/発表者名: Nukaga Shota、Mori Takuya、Miyagawa Yoshihiro、Fujiwara‐Tani Rina、Sasaki Takamitsu、Fujii Kiyomu、Mori Shiori、Goto Kei、Kishi Shingo、Nakashima Chie、Ohmori Hitoshi、Kawahara Isao、Luo Yi、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 111 号: 12 ページ: 4605-4615
  • DOI: 10.1111/cas.14656
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evaluation of cancer-derived myocardial impairments using a mouse model (2020)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa Yoshihiro、Nukaga Shota、Mori Takuya、Fujiwara-Tani Rina、Fujii Kiyomu、Mori Shiori、Goto Kei、Kishi Shingo、Sasaki Takamitsu、Nakashima Chie、Ohmori Hitoshi、Kawahara Isao、Luo Yi、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 11 号: 41 ページ: 3712-3722
  • DOI: 10.18632/oncotarget.27759
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Anti-stem cell property of pterostilbene in gastrointestinal cancer cells. (2020)
  • 著者名/発表者名: Mori S, Kishi S, Honoki K, Fujiwara-Tani R, Moriguchi T, Sasaki T, Fujii K, Tsukamoto S, Fujii H, Kido A, Tanaka Y, Luo Y, Kuniyasu H.
  • 雑誌名: Int J Mol Sci. 巻: 21 号: 24 ページ: 9347-9347
  • DOI: 10.3390/ijms21249347
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Malic enzyme 1 is associated with tumor budding in oral squamous cell carcinomas. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakashima C, Kirita T, Yamamoto K, Mori S, Luo Y, Sasaki T, Fujii K, Ohmori H, Kawahara I, Mori T, Goto K, Kishi S, Fujiwara-Tani R, Kuniyasu H
  • 雑誌名: Int J Mol Sci 巻: 21 号: 19 ページ: 7149-7149
  • DOI: 10.3390/ijms21197149
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of Proton Pump Inhibitors on Colorectal Cancer (2020)
  • 著者名/発表者名: Sasaki Takamitsu、Mori Shiori、Kishi Shingo、Fujiwara-Tani Rina、Ohmori Hitoshi、Nishiguchi Yukiko、Hojo Yudai、Kawahara Isao、Nakashima Chie、Fujii Kiyomu、Luo Yi、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 21 号: 11 ページ: 3877-3877
  • DOI: 10.3390/ijms21113877
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Targeting claudin‐4 enhances chemosensitivity in breast cancer (2020)
  • 著者名/発表者名: Luo Yi、Kishi Shingo、Sasaki Takamitsu、Ohmori Hitoshi、Fujiwara‐Tani Rina、Mori Shiori、Goto Kei、Nishiguchi Yukiko、Mori Takuya、Kawahara Isao、Kondoh Masuo、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 111 号: 5 ページ: 1840-1850
  • DOI: 10.1111/cas.14361
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Clostridium perfringens enterotoxin induced claudin-4 to activate YAP in oral squamous cell carcinomas. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakashima C, Yamamoto K, Kishi S, Sasaki T, Ohmori H, Fujiwara-Tani R Mori S, Kawahara I, Nishiguchi Y, Mori T, Kondoh M, Luo Y, Kirita T, Kuniyasu H
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 11 号: 4 ページ: 309-321
  • DOI: 10.18632/oncotarget.27424
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Magnetic Hyperthermia Using Self-Controlled Heating Elements Consisting of Fe-Al Milling Alloy Induces Cancer Cell Apoptosis while Preserving Skeletal Muscle (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawahara Isao、Goto Kei、Kodama Kenji、Luo Yi、Fujiwara-Tani Rina、Mori Takuya、Miyagawa Yoshihiro、Tanaka Hirokazu、Kodama Hiroyuki、Hosoito Nobuyoshi、Taniguchi Yukinori、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: Pathobiology 巻: 86 号: 5-6 ページ: 254-262
  • DOI: 10.1159/000501524
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Evaluation of Parameters for Cancer-Induced Sarcopenia in Patients Autopsied after Death from Colorectal Cancer (2019)
  • 著者名/発表者名: Ohmori Hitoshi、Kawahara Isao、Mori Takuya、Nukaga Shota、Luo Yi、Kishi Shingo、Fujiwara-Tani Rina?、Mori Shiori、Goto Kei、Sasaki Takamitsu、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: Pathobiology 巻: 86 号: 5-6 ページ: 306-314
  • DOI: 10.1159/000503037
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Targeting claudin‐4 enhances chemosensitivity of pancreatic ductal carcinomas (2019)
  • 著者名/発表者名: Sasaki Takamitsu、Fujiwara‐Tani Rina、Kishi Shingo、Mori Shiori、Luo Yi、Ohmori Hitoshi、Kawahara Isao、Goto Kei、Nishiguchi Yukiko、Mori Takuya、Sho Masayuki、Kondo Masuo、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: Cancer Medicine 巻: 8 号: 15 ページ: 6700-6708
  • DOI: 10.1002/cam4.2547
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Giving combined medium‐chain fatty acids and glucose protects against cancer‐associated skeletal muscle atrophy (2019)
  • 著者名/発表者名: Mori Takuya、Ohmori Hitoshi、Luo Yi、Mori Shiori、Miyagawa Yoshihiro、Nukaga Shota、Goto Kei、Fujiwara‐Tani Rina、Kishi Shingo、Sasaki Takamitsu、Fujii Kiyomu、Kawahara Isao、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 110 号: 10 ページ: 3391-3399
  • DOI: 10.1111/cas.14170
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Concurrent Expression of CD47 and CD44 in Colorectal Cancer Promotes Malignancy (2019)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara-Tani Rina、Sasaki Takamitsu、Ohmori Hitoshi、Luo Yi、Goto Kei、Nishiguchi Yukiko、Mori Shiori、Nakashima Chie、Mori Takuya、Miyagawa Yoshihiro、Kawahara Isao、Fujii Kiyomu、Kishi Shingo、Tatsumoto Naokuni、Kuniyasu Hiroki
  • 雑誌名: Pathobiology 巻: 86 号: 4 ページ: 182-189
  • DOI: 10.1159/000496027
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Concurrent expression of CD47 and CD44 in colorectal cancer promotes malignancy (2019)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara-Tani R, Sasaki T, Ohmori H, Luo Y, Goto K, Nishiguchi Y, Mori S, Nakashima C, Mori T, Miyagawa Y, Kawahara I, Fujii K, Kishi S, Tatsumoto N, Kuniyasu H
  • 雑誌名: Pathobiology 巻: in press
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Magnetic hyperthermia using self-controlled heating elements consisting of Fe-Al milling alloy induces cancer cell apoptosis while preserving skeletal muscle. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawahara I, Goto K, Kodama K, Luo Y, Fujiwara-Tani R, Mori T, Miyagawa Y, Tanaka H, Kodama H, Hirayama A, Hosoito N, Taniguchi Y, Miki Y, Kuniyasu H
  • 雑誌名: Pathobiology 巻: in press
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Intermittent calorie restriction enhances epithelial- mesenchymal transition through alteration of energy metabolism in a mouse tumor model. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kusuoka O, Fujiwara-Tani R, Nakashima C, Fujii K, Ohmori H, Mori T, Kishi S, Miyagawa Y, Goto K, Kawahara I, Kuniyasu H
  • 雑誌名: Int J Oncol 巻: 52 ページ: 413-423
  • DOI: 10.3892/ijo.2017.4229
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Pro-metastatic signaling of elaidic acid, a trans fatty acid, is associated with lipid rafts. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kishi S, Fujiwara-Tani R, Luo Y, Kawahara I, Goto K, Fujii K, Ohmori H, Nakashima C, Sasaki T, Kuniyasu H
  • 雑誌名: Oncol Lett 巻: 15 ページ: 4423-4426
  • DOI: 10.3892/ol.2018.7817
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Expression of the long-chain fatty acid receptor GPR40 was associated with cancer progression in colorectal cancer. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakashima C, Kishi S, Fujiwara-Tani R, Luo Y, Kawahara I, Goto K, Fujii K, Ohmori H, Kuniyasu H*
  • 雑誌名: Oncol Lett 巻: 15 ページ: 8641-8646
  • DOI: 10.3892/ol.2018.8383
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Intake of medium-chain fatty acids induces oxidative stress and to atrophy the myocardium (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa Y, Mori T, Goto K, Fujiwara-Tani R, Kishi S, Sasaki T, Fujii K, Ohmori H, Kawahara I, Kuniyasu H
  • 雑誌名: Lipids in Health and Disease 巻: 17 号: 1 ページ: 258-258
  • DOI: 10.1186/s12944-018-0908-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] アミノ酸シスチン・テアニン摂取ががん悪液質マウスの骨格筋と腫瘍増殖に与える効果 (2020)
  • 著者名/発表者名: 川原 勲、大森 斉、森 拓也、宮川良博、後藤 桂、額賀翔太、森 汐莉、岸 真五、谷 里奈、國安弘基
  • 学会等名: 第109回日本病理学会総会
• [学会発表] 糖質と中鎖脂肪酸の併用経口投与は悪液質における癌関連骨格筋萎縮を抑制する (2020)
  • 著者名/発表者名: 森 拓也、 大森 斉、川原 勲、宮川良博、後藤 桂、額賀翔太、森 汐莉、岸 真五、谷 里奈、國安弘基
  • 学会等名: 第109回日本病理学会総会
• [学会発表] がん悪液質における心筋ミトコンドリア機能障害に対する中鎖脂肪酸の影響 (2020)
  • 著者名/発表者名: 額賀翔太、大森 斉、森 拓也、宮川良博、後藤 桂、川原 勲、谷 里奈、岸 真吾、森 汐莉、國安弘基
  • 学会等名: 第109回日本病理学会総会
• [学会発表] Effects of medium-chain fatty acids on cancer-derived myocardial atrophy (2020)
  • 著者名/発表者名: Nukaga S, Mori T, Luo Y, Kawahara I, Miyagawa Y, Goto K, Fujiwara-Tani R, Kishi S, Mori S, Ohmori H, Kuniyasu H
  • 学会等名: 79th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer
• [学会発表] Effect of lauric acid intake on skeletal muscle atrophy caused by 5-FU treatment in CT26 colon cancer mouse model. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawahara I, Mori T, Luo Y, Nukaga S, Miyagawa Y, Goto K, Ohmori H, Kuniyasu H
  • 学会等名: 79th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer
• [学会発表] がん悪液質は心筋細胞内の酸化ストレスの蓄積、オートファジーを亢進し、細胞の萎縮を誘導する (2019)
  • 著者名/発表者名: 宮川良博，森 拓也，後藤 桂，川原 勲，藤井 澄、大森 斉、國安弘基
  • 学会等名: 第108回日本病理学会総会
• [学会発表] がん悪液質における心筋ミトコンドリア機能障害に対する中鎖脂肪酸の効果 (2019)
  • 著者名/発表者名: 額賀翔太、大森 斉、森 拓也、宮川良博、後藤 桂、川原 勲、國安弘基
  • 学会等名: 第4回日本がんサポーティブケア学会学術集会
• [学会発表] Cancer cachexia induces myocardial atrophy by mitochondrial dysfunction producing oxidative stress (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa Y, Ohmori H, Mori T, Nukaga S, Kawahara I, Goto K, Mori S, Kishi S, Kuniyasu H
  • 学会等名: 78th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer
• [学会発表] Effects of nutritional intervention on cancer-related skeletal muscle atrophy (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawahara I, Ohmori H, Mori T, Miyagawa Y, Nukaga S, Goto K, Mori S, Kishi S, Fujiwara-Tani R, Kuniyasu H
  • 学会等名: 78th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer
• [学会発表] Lauric acid, a medium-chain fatty acid protects myocardial mitochondria from dysfunction in cancer cachexia (2019)
  • 著者名/発表者名: Nukaga S, Ohmori H, Mori T, Miyagawa Y, Goto K, Kawahara I, Fujiwara-Tani R, Kishi S, Mori S, Kuniyasu H
  • 学会等名: 78th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer
• [学会発表] 長鎖脂肪酸のがん間質細胞を介したがん幹細胞性の誘導 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川原 勲，宮川良博，森 拓也，後藤 桂，羅 奕、西口由希子、國安弘基
  • 学会等名: 第107回日本病理学会総会、札幌市、2018.6.21-23
• [学会発表] Magnetic hyperthermia induces apoptosis in cancer cells and suppresses autop (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawahara I, Kuniyasu H, Miyagawa Y, Mori T, Goto K
  • 学会等名: 77th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer, Osaka, 2018.9.28-30
• [備考] 奈良県立医科大学分子病理学HP
  • URL: http://www.naramed-u.ac.jp/~molepath/