牛肉や乳製品に含まれる脂肪酸は免疫細胞のがん反応を促進する、研究 finds

新しい研究では、乳製品や牧草で育てられた動物の肉に含まれる脂肪酸であるトランス獣脂酸が、免疫系T細胞のがんと戦う能力を高める可能性があることが判明した。この栄養素は免疫療法の有効性を高めることもわかっており、がん治療を補完する栄養補助食品として使用できる可能性があります。

食事は、がんの蔓延の予防や病気の治療の強化など、さまざまな健康上の利点を提供することが示されています。しかし、食品の多様性と食事代謝の複雑さのため、特定の栄養素が人体の生理学的および病理学的プロセスにどのような影響を与えるかについてはほとんど知られていません。

シカゴ大学の研究者らは、血液栄養化合物のライブラリーを構築し、その内容をスクリーニングして、がんの発生と治療に対する反応に影響を与える栄養素を特定することで、このジレンマを解決しました。

同研究の責任著者であるChen Jing氏は、「食事と人間の健康の関係を解明しようとする研究は数多くあるが、人々が摂取する食品は多岐にわたるため、根本的なメカニズムを理解するのは困難である」と述べた。「しかし、食品から抽出される栄養素や代謝物だけに注目すると、それらが生理機能や病理にどのような影響を与えるかが見えてきます。」

研究者のライブラリには255の生理活性栄養素由来分子が含まれており、免疫系のエフェクターであるCD8+ T細胞を活性化することによって抗腫瘍活性に影響を与える能力についてスクリーニングした。ナイーブ T 細胞は抗原に遭遇すると、エフェクター T 細胞に分化します。細胞傷害性 CD8+ T 細胞は、がん細胞や病原体に感染した細胞を殺す役割を担っており、エフェクター T 細胞の一種です。彼らは「上位 6 つ」のうち、トランス獣脂酸 (TVA) が最高のパフォーマンスを発揮するとみなしました。

「T細胞反応を活性化する栄養素に焦点を当てることで、重要な免疫経路を活性化することで抗腫瘍免疫を実際に強化できる栄養素を発見しました」とチェン氏は述べた。

TVA は天然のトランス脂肪酸で、主に反芻動物、牛、羊、その他の草食動物の肉脂肪、牛乳やバターなどの乳製品に由来します。人間の体はそれを自分自身で生成することができません。面白い事実: TVA の名前は、牛を意味するラテン語の vacca に由来しています。 TVA の約 20% だけが他の副産物に分解され、残りの 80% が血液中を循環します。「ということは、それが他の効果を持っているに違いないことを意味し、私たちはそれをさらに研究し始めました」とチェン氏は語った。

研究者らは、さまざまな腫瘍タイプの細胞モデルとマウスモデルで実験を行った結果、マウスにTVAを豊富に含む食事を与えた場合、対照食を与えたマウスに比べて黒色腫細胞や結腸がん細胞の腫瘍増殖能が大幅に低下することを発見した。 TVA食では、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)内のCD8+ T細胞の数が増加しましたが、対照食では増加しませんでした。TILは、がん細胞を異常細胞として認識し、腫瘍の微小環境に侵入してがん細胞を死滅させます。食事性 TVA は、腫瘍における CD8+ T 細胞の枯渇を軽減し、生存を含む細胞機能を促進します。 TVA食餌は、腫瘍のないマウスにおけるCD8+ T細胞集団および機能に影響を及ぼさなかったことから、T細胞に対するTVA食餌の効果は、免疫応答の生成に依存している可能性があることが示唆された。

研究者らは、ケトアルデヒド支援一本鎖DNA配列決定法（KAS-seq）と呼ばれる一本鎖DNA（ssDNA）転写をモニタリングする新しい技術を含む、T細胞に対するTVAの影響を調べる分子および遺伝学的分析を実施した。この分析により、TVA が免疫細胞表面受容体 GPR43 を不活化することが示されました。GPR43 は通常、腸内微生物叢によって産生される短鎖脂肪酸によって活性化されます。 TVA は短鎖脂肪酸を無効にし、細胞の成長、生存、分化などの複数の機能に関与する細胞シグナル伝達経路である CREB 経路を活性化します。研究者らはまた、CD8+ T細胞からGPR43受容体を除去したマウスモデルでは抗腫瘍能力が強化されていないことも発見した。

研究の最終ステップは、キメラ抗原受容体（CAR）-T細胞リンパ腫免疫療法を受けた患者の血液サンプルを分析することでした。 CAR-T 細胞療法では、遺伝子組み換え T 細胞を使用して、がん細胞をより効果的に標的にして破壊します。研究者らは、TVA レベルが高い患者の方が、TVA レベルが低い患者よりも治療によく反応する傾向があることを発見しました。彼らはまた、白血病細胞株を検査し、TVAがT細胞に作用する免疫療法薬であるブリナツモマブの白血病細胞を殺す能力を増強することを発見した。

この研究結果は、TVA を栄養補助食品として使用して、T 細胞ベースのがん治療の有効性を高めることができることを示唆しています。しかし、研究者らは、重要なのは食物源ではなく栄養素そのものであることをすぐに指摘し、健康に害を及ぼす可能性があるTVAレベルを上昇させるために赤身肉や乳製品を過剰に摂取しないようアドバイスしている。

この研究は、私たちの食事が私たちの健康にどのような影響を与えるかを理解する上で、細胞代謝産物の大規模研究であるメタボロミクスという新興分野の重要性を強調しています。

「数百万年の進化の後、最終的に血液中を循環するのは食物からの代謝物のうち数百個だけです。つまり、それらは私たちの生物学において何らかの重要性を持っている可能性があることを意味します」とチェン氏は述べた。「TVAのような単一の栄養素が、免疫細胞タイプを標的とする非常に的を絞ったメカニズムを持ち、生物全体のレベルで非常に深遠な生理学的反応を生み出すことを知り、それは本当に驚くべきことであり、興味深いことだと思いました。」

研究はNature誌に掲載された。