【がん】メチオニンの摂取制限はがん治療の有効性に影響する可能性がある
Nature
このほど実施されたマウスの研究で、アミノ酸の一種であるメチオニンの食餌からの摂取量を制限すると、腫瘍の増殖が抑えられ、化学療法や放射線療法の転帰が改善されることが明らかになった。また、ヒトにおける原理証明研究において、食餌に含まれるメチオニンの量を低下させることで代謝に及ぶ効果は、マウスの場合と同様のものであり、低メチオニン食に対する反応がヒトとマウスの間で保存されている可能性が示唆されている。この研究結果を報告する論文が、今週掲載される。
必須アミノ酸（体内で産生できないアミノ酸）であるメチオニンは、代謝において重要な役割を果たし、1炭素代謝という一連の反応において代謝されるが、これらの反応は、化学療法や放射線療法などの数々のがん治療の標的にもなっている。しかし、これらの療法の標的となっている代謝経路が、特異的な食事介入によって影響を受けるかどうかは分かっていない。
今回、Jason Locasaleたちの研究グループは、食餌におけるメチオニンの摂取制限が、1炭素代謝を標的とする他の治療法との相互作用を通じて抗がん作用を有するのかどうかを調べた。Locasaleたちは、一連のがんモデルのマウスにおいて、マウスの食餌中のメチオニン濃度を低下させると腫瘍の増殖が抑制されることを発見した。化学療法薬5-フルオロウラシルや放射線療法を併用した場合にも、腫瘍の増殖は抑制された。
また、6人の健康な中年被験者を対象とした予備的臨床研究も行われ、3週間にわたって被験者に低メチオニン食（1日のメチオニン摂取量を83%減少させたもの）を与えた。Locasaleたちは、被験者の代謝物濃度が、同じ食餌制限を受けたマウスで見られた濃度と相関することを明らかにし、この知見が、特異的な食餌療法が、がんの転帰に影響を及ぼす可能性のあることを示す証拠になるという考えを示している。
Dietary restriction of the amino acid methionine can reduce tumour growth and improve the outcome of chemotherapy and radiation treatments in mice, according to a paper published online in Nature this week. In a proof-of-principle study in humans, a reduction in dietary methionine levels had a similar effect on metabolism to that seen in mice, which may suggest a conserved response between humans and mice to dietary restriction of this amino acid.
Methionine is an essential amino acid (the body is unable to produce it) and plays a critical role in metabolism. It is metabolized as part of a group of reactions called one-carbon metabolism, which are also targeted by a number of cancer treatments involving chemotherapy and radiation. However, it is unclear whether specific dietary interventions could influence the metabolic pathways that are targeted by these therapies.
Jason Locasale and colleagues investigated whether dietary restriction of methionine could have anti-cancer properties through interaction with other therapies that target one-carbon metabolism. In a series of cancer models in mice, the authors found that restricting levels of methionine in the diets of the mice resulted in inhibition of tumour growth. When used in combination with the chemotherapy drug 5-fluorouracil, or radiation therapy, tumour growth was also reduced.
In a preliminary clinical study, six healthy middle-aged individuals received a low methionine diet (equivalent to an 83% reduction in daily methionine intake) for three weeks. The authors found that metabolite levels in the study participants correlated with those seen in mice on the same dietary restriction. They propose that the findings provide evidence that a specific dietary manipulation may influence cancer outcomes.
doi: 10.1038/s41586-019-1437-3
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