癌細胞代謝についての新しい手掛かり：
最も小さいアミノ酸（グリシン）は、癌細胞増殖に関係する
New clues about cancer cell metabolism:
Smallest amino acid, glycine, implicated in cancer cell proliferation
ほぼ1世紀の間、研究者は癌細胞が『独特な食欲』を持つということを知っていた。そして、正常な細胞がそうしない方法でブドウ糖をむさぼった。
しかし、ブドウ糖取込みは、わずかな部分しか癌の代謝的な素性について話さないかもしれない。
Broad Instituteとマサチューセッツ総合病院の研究者は、60のよく研究された癌細胞系を観察して、200以上の代謝産物のうちどれが最も速く分裂している細胞によって消費されたか、リリースされたかを分析した。
その研究は、癌代謝の最初に大規模な地図帳をもたらす。そして、癌細胞増殖で最も小さいアミノ酸（グリシン）に関する重要な役割を示した。
その結果は、サイエンス誌の5月25日号に記載される。
「癌の代謝の役割に対する関心が大きくなっているが、現在までの多くの研究は１つか２つの非常に特定の経路にのみ焦点を合わせてきた。」、ハーバード医科大学とマサチューセッツ総合病院の教授でシニア著者のVamsi Moothaは言った。
「我々は先入観のないアプローチをとって、代謝の全てを確かめた。そして、グリシン経路が現れた。」
Moothaと彼の同僚は、CORE（COnsumption and RElease; 消費と放出）プロファイリングとして知られる技術を開発した。そして、それによって彼らは、代謝産物の流動を判断することができた－体で生じる化学反応の前駆体と産物を。
ほとんどの場合、研究者が代謝産物を測定するとき、彼らは特定の時点での代謝産物レベルのスナップショットをとっている。
しかし、ハイウェイの写真を撮ることが交通がどれくらい速く移動しているかについて明らかにしないように、細胞がどんな代謝産物を急速に消費していて、放出しているかを、そのような測定は示さない。
「COREを用いて、我々はあらゆる代謝産物で正確に量的に決めることができる。細胞当たり、時間当たりベースで、どれくらい消費されるか、リリースされるかを」、co-第1著者でMootha研究室のポストドクター、Mohit Jainは言った。
「我々はまさに今、始めることができる。細胞への、または細胞からの、栄養分の流動または輸送を導き出すことを。」
チームはCOREプロファイリングをNCI-60に適用した。それは数十年の間科学界によって研究されてきた60の癌細胞系のコレクションである。
新しいデータで最も目ざましい結果の1つは、グリシンの消費のパターンが、どのように癌と細胞分裂速度に関係があるかということである。
最も遅い分裂している細胞では、少量のグリシンが培地にリリースされる。
しかし、急速に分裂している癌細胞において、グリシンは貪欲に消費される。
研究者は、極めて少ない代謝産物が「0線を越える」というこの変わったパターンを持つことを強調する。ゆっくり分裂している細胞がそれをリリースする一方で、急速に分裂している癌細胞は代謝産物を消費することをそれは意味する。
「癌細胞が急速に、または、ゆっくり増殖することを可能にする代謝的な活動は、よく分かっていない」、Jainは言った。
「しかし、これらの60の細胞系全体で、我々はこの関連が明らかにわかる。どれくらい急速に細胞が分裂しているかと、どれほどの多くのグリシンを摂取しているか、その両者間の関連が。」
チームは細胞分裂の率と相関した代謝産物を確かめることに加えて、ほぼ1,500の代謝的な酵素の発現も確かめた。
ミトコンドリアの内部でグリシンの生合成のために必要とされる酵素は、非常に高度に相関したものの一つだった。
「我々は、2つの独立方法を持つ － 代謝産物プロファイリングならびに遺伝子発現プロファイリング － その両方とも、増殖率にとって重要なこととして、グリシン代謝を示している。」、Moothaは言った。
更にこれらの結果を確認して理解するために、培地からグリシンを除去することによって、そして、グリシン代謝で関与される酵素を妨害することによって、癌細胞がグリシンを奪われたときに起こることを研究チームは観察した。
両方のケースにおいて、速く分裂している癌細胞は失速したが、より遅い癌細胞は影響を受けなかった。
研究室の癌細胞で観察することの限界は、そのような細胞がヒトの体で異なってふるまうかもしれないということである。
研究者が本研究の上で追跡調査した1つの方法は、この25年の間の患者を乳癌の検査から入手可能なデータで確かめることであった。そして、生き残りとグリシン代謝で関与される酵素のレベルの間に潜在的パターンを捜した。
彼らは、これらの酵素の高レベルが、患者の、より劣った結果を予測するとわかった。
学術誌参照：
1.代謝産物プロファイリングは、急速な癌細胞増殖においてグリシンに関する重要な役割を特定する。
Science、2012;
http://www.sciencedaily.com/releases/2012/05/120524143446.htm
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22628656
<コメント>
癌細胞の急速な増殖にはグリシンが関連するという内容です。
元の論文にはこういう記述があります。
>細胞外のグリシンだけを除去すると、増殖の早い癌細胞LOX IMVIの増殖は低下したが、増殖の遅いA498では低下しなかった。
>グリシンを合成するSHMT2の活動を停止させて、細胞外のグリシンを除去すると、HeLa細胞の増殖は遅くなった。
細胞がブドウ糖からグリシンを合成する経路を阻害した上でグリシンを除去すると、もともと増殖が速い癌細胞の増殖にはブレーキがかかります。しかし、グリシンを加えると増殖の速度は戻ってしまいます。
世の中には、癌細胞はブドウ糖がないと死ぬという思い込みから糖質を制限する人たちがいるそうですが、彼らは糖質の代わりにタンパク質の多い食品をしっかり食べましょうと教えられているそうです。
言うまでもありませんが、タンパク質にはグリシンがたっぷり含まれています。さらに、グリシンに変換されるセリンやスレオニンも豊富です。
本当に効くんでしょうか？
また、別の記事では、前立腺癌の尿中のマーカーとして『サルコシン』が特定されたというものがあります。
http://www.sciencedaily.com/releases/2009/02/090211161844.htm
サルコシンというのは『N-メチルグリシン』のことで、グリシンにメチル基が一つついただけのものです。
グリシンから変換されるサルコシンが、悪性の転移前立腺癌と関係があるという研究がNatureに載ったわけです。
これらの研究についてのレビューを見ると、こんなことが書かれています。
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23822983
>驚いたことに、グルコースの取り込みと乳酸の産生(すなわちワールブルク効果)は細胞の増殖と関連しなかった。
>グリシンの取り込みが、最も強く癌細胞の増殖と関連することがわかった。
