なぜケトジェニックダイエットで腫瘍の治療ができるのか?

ケトジェニック・ダイエットで進行がんの治療に成功したオンラインビデオが公開されたことで.毎日数十人の腫瘍患者やその家族から腫瘍やがんに関するケトジェニック・ダイエットに関する相談を受けています。 ケトジェニック・ダイエットの歴史は? ケトジェニックダイエットは聖書の時代に生まれ.主に難治性てんかんの患者さんに使用され.大規模な臨床エビデンスによりその有効性が証明されていますが.ピルビン酸脱水素酵素欠損症などの代謝疾患.パーキンソン病やアルツハイマー病などの神経変性病態.うつや双極性障害などの精神疾患.グリオブラストーマや前立腺癌などの悪性腫瘍においてもその役割が有効に証明されています。 I. ケトジェニックダイエットとは何ですか? ケトジェニックダイエットとは.脂肪の割合が高く.適切なタンパク質と低炭水化物を含む食事です。 食事によってケトン体を生成することを目的とした食事療法であるため.ケトジェニック・ダイエットと呼ばれています。 ケトン体はどのように生成されるのですか? 日常の食事条件下では.体内で糖質がグルコースに変換され.酸化的リン酸化経路に入り.生命活動を維持するためのATPが生成されます。 脂肪酸は肝臓で酸化され.アセト酢酸.β-ヒドロキシ酪酸.アセトンなどのケトン体を生成し.他の組織や臓器に運ばれてグルコースの代わりにATPを生成します。 ケトジェニックダイエット ケトジェニックダイエット(KD)は.炭水化物を主なエネルギー源として脂肪に置き換え.体内に生理的なケトン血症を誘発します。 腫瘍細胞の代謝特性は.悪性ゲノム.ミトコンドリア障害.低酸素微小環境と密接な関係があると考えられている。 正常細胞の悪性化は.一連のがん遺伝子の活性化および/または不活性化を伴い.これらのゲノム変化は.適切な経路を通じた細胞代謝とエネルギー源のシフトにつながる可能性がある。 癌遺伝子P53が変異やエピスタシスによって不活性化されると.好気性解糖が増加し.酸化的リン酸化が阻害される。 腫瘍組織におけるPTENの広範な劇症型変異は.腫瘍の代謝に重要な制御的役割を果たすAkt/mTOR経路の過活性化を引き起こす可能性があります。 がん遺伝子PIK3CAとRasの活性化は.腫瘍細胞の代謝経路に変化をもたらし.最終的にはATP産生のために酸化的リン酸化経路から解糖経路への移行をもたらす。ミトコンドリアは細胞呼吸.エネルギー代謝.アポトーシスのシグナル伝達に重要な役割を果たし.その機能または構造の変化は腫瘍細胞のアポトーシスとリン酸化経路の障害を著しく低下させることができる。 また.癌巣の中心部の酸素濃度は著しく低下しており.腫瘍細胞は比較的低酸素の微小環境にあることが示唆されました。 グルコースが不足してもケトン体を利用できる正常細胞とは異なり.悪性化した細胞は.ゲノムの変化により環境の栄養変化に動的に適応できず.ミトコンドリアの構造や機能の損傷.相対的な酸素供給の不足により.腫瘍細胞はATPを解糖に単独で依存しており.腫瘍細胞は正常細胞よりもグルコース不足に敏感です 図1 神経細胞およびグリア細胞は.優先的にグルコースを利用する一方で エネルギー源であるグルコースが不足すると.ケトン体を主要なエネルギー供給源とすることができる。 しかし.ケトン体供給代謝の重要な酵素であるスクシニル-CoA:3-ケトアシッドCoA転移酵素(SCOT)が.様々な脳腫瘍で発現量が低下しており.腫瘍細胞でのケトン体利用が損なわれていることが判明しています。 In vitroの培養腫瘍細胞とin vivoの動物モデルの両方で.脳腫瘍.特に膠芽腫がエネルギー供給をグルコースに強く依存していることが確認されています。 がん治療におけるケトジェニック食の臨床的根拠 1.ケトジェニック食は.腫瘍細胞の代謝の変化を特異的に標的とすることができ.その抗腫瘍効果は.脳腫瘍.前立腺がん.胃がん.肺がん.頭頸部腫瘍など様々な腫瘍モデルで様々な学者によって証明されている。 2.ケトジェニック食は.血糖値を有意に低下させることにより.グレードIII~IVの多形性膠芽腫患者の予後を改善する。 ケトジェニックダイエットで治療すると血中β-ヒドロキシ酪酸濃度が上昇し.反応性オキシゲン種(ROS)の減少と関連し.膠芽腫患者の予後が有意に改善されることが示された。 また.遺伝子発現プロファイリングでは.ケトジェニックダイエット治療中に腫瘍の遺伝子発現が非腫瘍組織へ反転する傾向が示唆されました。 ケトジェニックダイエットにより腫瘍は完全に寛解し.治療1年後も腫瘍の再発の兆候は見られなかったことから.ケトジェニックダイエットの抗腫瘍効果が持続することが示唆された。 放射線治療から正常組織を保護し.腫瘍組織を感作することに加え.ケトジェニック食はHNSCC患者の骨格筋量を維持し.予後を改善することができます。