骨格筋で癌を阻害するー食品と運動のパッケージによるエネルギー代謝介入効果の検討

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K19923
• 研究機関: 奈良県立医科大学
• 研究代表者: 國安 弘基 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (00253055)
• 研究分担者: 谷 里奈 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (20783872) ; 大森 斉 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (80213875)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2020-03-31
• キーワード: 悪液質 / サルコペニア / 糖 / 中鎖脂肪酸

研究実績の概要

われわれは以前より腹膜播種によるマウス悪疫質モデルを用いて、糖質（Glc）と中鎖脂肪酸（MCT）の単独摂取における栄養介入にて検証を行っている。それらの結果では、Glc負荷では濃度依存的に腫瘍重量の増加を認めたが、骨格筋組織成熟度を反映するSDS可溶性重合myosin L1（MYL1）は糖濃度依存的に有意に高値を示した。一方、MCT負荷では、腫瘍増殖を抑制し、筋重量の維持を認め、骨格筋萎縮を阻止する傾向が認められたが、MYL1は低値を示す可能性を報告している。よって本研究はGlcとMCTの同時摂取による、マウス悪液質モデルにて抗腫瘍効果、骨格筋萎縮阻止効果を検証した。実験には、BALB/cマウスと同系の大腸癌細胞株であるCT26を使用し、1×10^6個を腹腔内へ接種した。Glc摂取は10％の糖水を自由飲水投与し、MCT摂取は、ラウリン酸（Lauric acid以下LAA）を通常食であるCE2に対し重量比で2％を混合し自由経口摂取とした。群分けは腹膜播種のみ施行した対象群（以下Con群）、LAA摂取群、LAA+10%Glc摂取群の3群とした。飲水量はGlc群で高値を示し、食事摂取量はLAA群が有意に高値を示したが、総カロリーの比較は有意差は示さなかった。LAA群において体重は有意に減少した。腫瘍重量はLAA群で有意に低値を示し、LAA+10%Glc群ではGlcによる腫瘍促進効果をLAAが抑制した。骨格筋重量および MYL1は LAA群、LAA+10%Glc群で有意に増加していた。骨格筋において糖質は有用であるが、腫瘍を持つ宿主には腫瘍増大のリスクがある。しかし、GlcとLAAを同時摂取させることで、Glcによる腫瘍増大を相殺し、さらに骨格筋では解糖系と酸化的リン酸化の両者が促進し骨格筋萎縮を予防する可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は、検討予定の栄養素のうちエネルギー代謝のキーとなるグルコースと中鎖脂肪酸について検討を行った。アミノ酸、長鎖脂肪酸などは検討を開始している。

今後の研究の推進方策

本年度の糖と中鎖脂肪酸およびその併用についてより詳細な検討を行うとともに運動負荷についても併用を行う。また、糖・中鎖脂肪酸とともに長鎖脂肪酸、アミノ酸、ビタミン等についても悪液質モデルによる検討を行う。

研究成果

• [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
• [雑誌論文] Expression of cytosolic malic enzyme (ME1) is associated with disease progression in human oral squamous cell carcinoma. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakashima C, Yamamoto K, Fujiwara-Tani R, Luo Y, Matsushima S, Fujii K, Ohmori H, Sasahira T, Sasaki T, Kitadai Y, Kirita T, Kuniyasu H*
  • 雑誌名: Cancer Sci 巻: 109 ページ: 2036-2045
  • DOI: 10.1111/cas.13594
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Safety evaluation of a human chimeric monoclonal antibody that recognizes the extracellular loop domain of claudin-2. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Y, Hata T, Tada M, Iida M, Watari A, Okada Y, Doi T, Kuniyasu H, Yagi K, Kondoh M
  • 雑誌名: Eur J Pharm Sci 巻: 117 ページ: 161-167
  • DOI: 10.1016/j.ejps.2018.02.016
  • 査読あり
• [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] Pro-metastatic intracellular signaling of elaidic acid, a trans fatty acid. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujii K, Luo Y, Nishiguchi Y, Fujiwara R, Kishi S, He S, Yang S, Sasaki T, Ohmori H, Kuniyasu H
  • 雑誌名: Int J Oncol 巻: 50 ページ: 85-92
  • DOI: 10.3892/ijo.2016.3797
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Elaidic acid, a trans fatty acid, enhances the metastasis of colorectal cancer cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ohmori H, Fujii K, Kadochi Y, Mori S, Nishiguchi Y, Fujiwara R, Kishi S, Sasaki T, Kuniyasu H
  • 雑誌名: Pathobiol 巻: 84 ページ: 144-151
  • DOI: 10.1159/000449205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatty acids inhibit anti-cancer effect of 5-fluorouracil in mouse cancer cell lines. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanabe E, Kitayoshi M, Fujii K, Ohmori H, Luo Y, Fujiwara R, Kadochi Y, Mori S, Kuniyasu H*.
  • 雑誌名: Oncol Lett 巻: 14 ページ: 681-686
  • DOI: 10.3892/ol.2017.6190
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Proton pump inhibitor induces-collagen expression in colonocytes is associated with collagenous colitis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Mori S, Kadochi Y, Luo Y, Fujiwara-Tani R, Nishiguchi Y, Kishi S, Fujii K, Ohmori H, Kuniyasu H
  • 雑誌名: World J Gastroentrol 巻: 23 ページ: 1586-1593
  • DOI: 10.3748/wjg.v23.i9.1586
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Remodeling of energy metabolism by a ketone body and medium-chain fatty acid suppressed proliferation of CT26 mouse colon cancer cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kadochi Y, Mori S, Fujiwara-Tani R, Luo Y, Nishiguchi Y, Kishi S, Fujii K, Ohmori H, Kuniyasu H
  • 雑誌名: Oncol Lett 巻: 14 ページ: 673-680
  • DOI: 10.3892/ol.2017.6195
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fatty acids induce stemness in the stromal cells of a CT26 mouse tumor model (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawahara I, Mori T, Goto K, Fujii K, Ohmori H, Fujiwara-Tani R, Kuniyasu H
  • 雑誌名: Pathobiol 巻: 84 ページ: 237-242
  • DOI: 10.1159/000471854
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of PCDHB9 promotes peritoneal metastasis and correlates with poor prognosis in patients with gastric cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Mukai S, Oue N, Oshima T, Imai T, Sekino Y, Honma R, Sakamoto N, Sentani K, Kuniyasu H, Egi H, Tanabe K, Yoshida K, Ohdan H, Yasui W
  • 雑誌名: J Pathol 巻: 243 ページ: 100-110
  • DOI: 10.1002/path.4931
  • 査読あり
• [学会発表] 担癌マウスにおける糖摂取の癌増殖および筋萎縮におよぼす影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森 拓也、川原 勲、後藤 桂 、宮川良博、谷 里奈、國安弘基
  • 学会等名: 第106回日本病理学会総会、東京都
• [学会発表] 腹膜播種モデルおけるラウリン酸の経口摂取が抗腫瘍と骨格筋萎縮に及ぼす影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森 拓也、川原 勲、後藤 桂、宮川良博、門地優衣、國安弘基
  • 学会等名: 第106回日本病理学会総会、東京都
• [学会発表] カヘキシア誘発マウスにおける中鎖脂肪酸経口摂取が腫瘍重量と骨格筋量に及ぼす影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森 拓也、宮川良博、川原 勲、後藤 桂、國安弘基
  • 学会等名: 第52回日本理学療法学術大会、千葉市
• [学会発表] 2型糖尿病患者における表面筋電図を用いた骨格筋変性の評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮川良博、額賀翔太、森 拓也、井上純爾、杉岡達也、後藤 桂、川原 勲
  • 学会等名: 第52回日本理学療法学術大会、千葉市
• [学会発表] The effects of food nutrition ingredients against cancer sarcopenia (2017)
  • 著者名/発表者名: Mori T, Miyagawa Y, Kawahara I, Goto K, Kishi S, Fujiwara-Tani R, Kuniyasu H
  • 学会等名: 76th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer, Yokohama
• [学会発表] The effects of food nutrition ingredients against cancer sarcopenia (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa Y, Mori T, Kawahara I, Goto K, Kishi S, Fujiwara-Tani R, Kuniyasu H
  • 学会等名: 76th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer, Yokohama
• [学会発表] Fatty acids induce stemness in the stromal cells of a CT26 mouse tumor model (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawahara I, Mori T, Goto K, Miyagawa Y, Mori S, Kishi S, Fujiwara-Tani R, Kuniyasu H
  • 学会等名: 76th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer, Yokohama
• [学会発表] Significance of magnetic hyperthermia for induction of cancer cell apoptosis and preservation of skeletal muscle (2017)
  • 著者名/発表者名: Goto K, Kawahara I, Mori T, Miyagawa Y, Mori S, Kishi S, Fujiwara-Tani R, Kuniyasu H
  • 学会等名: 76th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer, Yokohama
• [学会発表] Fatty acids induce stemness in the stromal cells of a CT26 mouse tumor model (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawahara I, Mori T, Goto K, Miyagawa Y, Mori S, Kishi S, Fujiwara-Tani R, Kuniyasu H
  • 学会等名: 第4回日本サルコペニア・フレイル学会、京都市
• [学会発表] マウスカへキシア・モデルにおける 5-FU とラウリン酸の併用が腫瘍増殖と骨格筋萎 縮に与える影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森 拓也、川原 勲、後藤 桂、宮川良博、國安弘基
  • 学会等名: 第2回日本がんサポーティブケア学会学術集会、さいたま市
• [学会発表] カヘキシア誘発マウスモデルを用いたラウリン酸経口摂取が腫瘍増殖と骨格筋萎縮に およぼす影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮川良博、森 拓也、川原 勲、後藤 桂、國安弘基
  • 学会等名: 第2回日本がんサポーティブケア学会学術集会、さいたま市
• [学会発表] がんに対する磁気温熱療法の骨格筋への影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川原 勲、森 拓也、後藤 桂、宮川良博、國安弘基
  • 学会等名: 第2回日本がんサポーティブケア学会学術集会、さいたま市
• [学会発表] マウス CT26 皮下腫瘍モデルを用いた糖負荷が腫瘍増殖と骨格筋萎縮におよぼす影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 後藤 桂、森 拓也、川原 勲、宮川良博、國安弘基
  • 学会等名: 第2回日本がんサポーティブケア学会学術集会、さいたま市