栄養学的アプローチによる腫瘍免疫の賦活メカニズムと治療応用

• 研究課題/領域番号: 21K19748
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分59:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
• 研究機関: 地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所)
• 研究代表者: 伊藤 しげみ 地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), がん薬物療法研究部, 特任研究員 (80600006)
• 研究分担者: 田沼 延公 地方独立行政法人宮城県立病院機構宮城県立がんセンター(研究所), がん薬物療法研究部, 部長 (40333645)
• 研究期間 (年度): 2021-07-09 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 腫瘍免疫 / ビタミン / ナイアシン / 食事 / 栄養 / がん / 食事療法

研究開始時の研究の概要

近年のがん免疫療法の発展は目覚ましいが、耐性症例の多さなど、課題も多い。申請者らは最近、別目的にて試行中の食事介入（あるビタミンの摂取制限）に「腫瘍免疫を賦活する作用」があることを、思いがけず発見した。本研究では、独自の代謝遺伝子改変マウスの解析等を中心に、その分子メカニズムを解明し、栄養学的アプローチによって腫瘍免疫に介入する途を探る。栄養学的観点から、新たながんイムノセラピー開発の基礎となるデータを収集する。

研究成果の概要

最近、食事と腫瘍免疫とのクロストークに注目が集まっている。本研究では、ナイアシン摂取制限が腫瘍免疫を賦活する作用について、そのメカニズムを解明することを目的とした。マウス用エサや遺伝子改変マウスを用いた解析の結果、食餌中のニコチン酸がニコチン酸リボシドに変換されて血中を循環していることを見出した。ナイアシン制限は、血中ニコチン酸リボシド濃度を著しく低下させた。一方、ナイアシン制限が、速やかな腸内細菌叢の変化をもたらすことも明かになった。以上より、これら２つのどちらか、あるいは両方を介して、ナイアシン制限が腫瘍免疫を賦活するものと考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年のがん免疫療法の発展は目覚ましいが、耐性症例の多さなど、課題も多い。その一部は、例えば腫瘍ごとに異なる腫瘍ネオ抗原の多寡などで説明されるようになったが、未だ不明の点が多い。本研究では、食事が腫瘍免疫の活性に影響し得ることを実験的に示した。さらにその作用メカニズムの一端として、血中栄養素レベルの変動と腸内細菌叢の変化を同定した。さらなるメカニズム解明や、新規イムノセラピーへの発展が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] 分枝型膵管内乳頭粘液性腫瘍の経過観察中に発生した破骨型巨細胞をともなう退形成膵癌の1例 (2022)
  • 著者名/発表者名: 太田 健介、佐藤 郁郎、虻江 誠、目黒 陸、日下 順、岩井 渉、涌井 裕太、及川 智之、鈴木 眞一、伊藤 しげみ
  • 雑誌名: 日本消化器病学会雑誌 巻: 119 号: 10 ページ: 961-968
  • DOI: 10.11405/nisshoshi.119.961
  • ISSN: 0446-6586, 1349-7693
  • 年月日: 2022-10-10
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] PP6 deficiency in mice with KRAS mutation and Trp53 loss promotes early death by PDAC with cachexia-like features. (2022)
  • 著者名/発表者名: Fukui K, Nomura M, Kishimoto K, Tanuma N, Kurosawa K, Kanazawa K, Kato H, Sato T, Miura S, Miura K, Sato I, Tsuji H, Yamashita Y, Tamai K, Watanabe T, Yasuda J, Tanaka T, Satoh K, Furukawa T, Jingu K, Shima H.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1613-1624
  • DOI: 10.1111/cas.15315
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ppp6c deficiency accelerates K-rasG12D -induced tongue carcinogenesis. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto K, Kanazawa K, Nomura M, Tanaka T, Shigemoto-Kuroda T, Fukui K, Miura K, Kurosawa K, Kawai M, Kato H, Terasaki K, Sakamoto Y, Yamashita Y, Sato I, Tanuma N, Tamai K, Kitabayashi I, Matsuura K, Watanabe T, Yasuda J, Tsuji H, Shima H.
  • 雑誌名: Cancer Med. 巻: 10(13) 号: 13 ページ: 4451-4464
  • DOI: 10.1002/cam4.3962
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] NAD biogenesis is a targetable vulnerability of small-cell lung and prostate cancers (2022)
  • 著者名/発表者名: 大内麻衣、宮原周子、野村美有樹、坂本良美、伊藤しげみ、盛田麻美、佐藤卓、菊池直彦、田沼延公
  • 学会等名: 第95回 日本生化学会大会
• [学会発表] Systemic niacin metabolism that limits efficacy of NAD-targeted therapy in cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: 野村美有樹、大内麻衣、伊藤しげみ、盛田麻美、菊池直彦、佐藤卓、 中川崇、田沼延公
  • 学会等名: 第95回 日本生化学会大会
• [学会発表] Targeting NAD metabolism in cancer. (2021)
  • 著者名/発表者名: Tanuma N
  • 学会等名: 第80回日本癌学会学術集会 JCA-AACR Joint Symposia “Cancer Metabolism”（横浜）
  • 招待講演
• [学会発表] Metabolism-targeting therapy and precision nutrition in cancer (2021)
  • 著者名/発表者名: Tanuma N
  • 学会等名: 第80回日本癌学会学術集会 モーニングレクチャー（横浜）
  • 招待講演