食事の変化は、脳腫瘍の治療手段を提供する可能性があります

膠芽腫は悪性脳腫瘍の最も致命的な形態であり、この疾患と診断されたほとんどの患者は1、2年しか生きていません。

これらの腫瘍では、脳内の正常細胞は攻撃的になり、急速に成長し、周囲の組織に侵入します。

得られる癌細胞は、隣接する健康細胞とは代謝的に異なります。

Natureで発表された研究では、ミシガン大学の研究者は、膠芽腫腫瘍細胞でグルコースがどのように使用されるかを追跡しました。

チームは、ロゲルがんセンター、脳神経外科局、生物医学工学部のパートナーシップであるため、脳腫瘍が食事中の特定の栄養素を消費する方法が異なることを発見しました。

「私たちはマウスモデルの食事を変更し、これらの腫瘍の成長を大幅に遅らせてブロックすることができました」と、共同著者のダニエル・ワール医学博士、博士号、放射線腫瘍学の准教授は言いました。

「私たちの研究は、近い将来、患者の新しい治療機会の作成に役立つ可能性があります。」

従来の治療は、手術に続いて放射線療法と化学療法で構成されています。しかし、腫瘍は最終的に戻ってきて、治療に耐性になります。

以前は、研究者は耐性が癌細胞内の代謝再配線によるものであることを示しています。

代謝とは、私たちの体が炭水化物やタンパク質のような分子を分解するプロセスであり、細胞がそれらを使用するか、新しい分子を構築できるようにします。

脳とがん細胞の両方が砂糖に依存していますが、チームは砂糖を異なる方法で使用するかどうかを確認したかったのです。

彼らは、少量の標識糖をマウスに注入し、重要なことには、脳腫瘍の患者に注入して、それがどのように使用されるかに従いました。

「これらの脳の癌を本当に理解し、患者の治療を改善するには、ミシガン州腫瘍神経外科医であるMicigan Multidisiprynary Brain Clumor Clinicを共同監督する脳腫瘍神経外科医であるWajd Al-Holou、MD、MD、MDの共同著者Wajd Al-Holouは、次のように述べています。

正常な組織と腫瘍細胞の両方が多くの砂糖を使用していましたが、さまざまな目的でそれを使用しました。

「これは道路の代謝フォークです」と、ワールの研究室の研究学者であるアンドリュー・スコット博士は言いました。

「脳は砂糖をエネルギー生産と神経伝達物質に思考と健康のために伝えますが、腫瘍は砂糖をリダイレクトして、より多くの癌細胞のための材料を作ります。」

チームは、健康な組織が糖を使用してエネルギーを生成し、脳が適切に機能する化学物質を作ることを発見しました。

一方、膠芽腫はこれらのプロセスをオフにし、代わりに糖をヌクレオチド（DNAとRNAの構成要素）などの分子に変換し、周囲の組織に成長して侵入しました。

研究者はまた、他の重要な違いに気づきました。

正常な脳は砂糖を使用して、タンパク質の構成要素であるアミノ酸を作りました。しかし、脳がんはこの経路をオフにしているようで、代わりにこれらのアミノ酸を血液から除去しました。

この発見により、研究者は、血液中の特定のアミノ酸のレベルを下げることで、正常な脳に影響を与えることなく脳がんに影響を与える可能性があるかどうかを検討するようになりました。

彼らは、アミノ酸制限の食事を与えられたマウスがより良い治療結果をもたらすかどうかをテストしました。

「マウスのアミノ酸セリンとグリシンを取り除くと、放射線療法と化学療法に対する反応が良くなり、腫瘍はセリンを与えられた対照マウスよりも小さかった」と共同著者のディーディック・ナグラス博士は述べた生物医学工学の教授。

マウスでの測定に基づいて、チームはまた、さまざまな経路でグルコースがどのように使用されているかを追跡できる数学モデルを構築し、他の薬物ターゲットを特定するのに役立ちます。

分子および統合生理学の教授である共同著者のCostas Lyssiotis博士は、道路や薬物の代謝経路を障害と比較しました。

多くの交通で高速高速道路に障害物を落とすと、制限が低く、数台の車のみで田舎道をブロックするよりも大きな効果があります。

同様に、正常な脳では、血液からのアミノ酸セリンの取り込みは、ゆっくりとした田舎道のようなものです。

しかし、脳腫瘍は忙しい高速道路のようなものであり、研究者はがんを選択的に標的とする機会を与えます。

チームは、血液セリンレベルを制限する特殊な食事が膠芽腫患者にも役立つかどうかをテストするために、臨床試験の開始にすぐに取り組んでいます。

「これは大学全体からの学際的な努力です」とワールは言いました。

「これは、個々の調査員が自分でできることができないという研究であり、患者の治療を改善できる重要な発見をするために協力するチームの一員になることに感謝しています。」

Scott AJ、Mittal A、Megthadi B、O’Brien A、Sravya P、Achreja A、Zhou W、Xu J、Lin A、Wilder-Romans K、Liang N、Country AU、Kurimerla N、Edwards DM、Wu Z、Fenwards、Shan Yang E、Regan MS、Stopka SA、Backer G、Suresh K、Sarkaria JN、Lawrence TS、Blessing S、Nyr、Vlashi E、Lyssiotis ca Lyssiotis。
皮質グルコース代謝の再配線は、人間の脳がんの成長を促進します。
自然。 2025年9月3日。doi： 10.1038/s41586-025-09460-7