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26 Nov 2021
これまでの研究では、化学療法ががん患者の筋肉減少の引き金になる可能性があることがわかっていたが、Pennsylvania State Universityの新しい研究では、化学療法が新しい筋肉の形成方法にも影響を及ぼす可能性があることが明らかになった。また、これまで知られていたよりも低用量で、治療やリハビリプログラムに影響を及ぼす可能性がある。
研究者らによると、化学療法薬が細胞内のミトコンドリアに影響を及ぼし、酸化ストレスと呼ばれるプロセスを介して筋組織の喪失を引き起こす可能性があることは以前から知られていた。
今回の研究では、3種類の化学療法薬を、酸化ストレスを引き起こすには低すぎるレベルで、培養した筋肉細胞を調べた。
その結果、低濃度の薬でも筋肉細胞が影響を受けることがわかった。今回は、タンパク質合成と呼ばれる筋肉を作るプロセスが阻害された。
運動学の准教授であるGustavo Nader氏は、今回の発見は人間で確認する必要があるものの、将来的にはがん治療にも影響を与える可能性があると述べている。
「最終的には、がん治療の実施においては、酸化ストレスを引き起こさない低用量であっても、一部の化学療法薬は依然として筋肉組織の喪失を促進する可能性があることを考慮すべきであろう」と、Nader氏は述べている。「腫瘍はすでに体を弱らせており、筋肉量の減少を助長し、化学療法薬は腫瘍がそれを達成するのを助けている」
また、今回の結果は、American Journal of Physiology – Cell Physiology誌に掲載されたが、化学療法が身体に及ぼす影響についての医療従事者の考え方を変える可能性もあると、Nader氏は述べている。
「長い間、化学療法と筋肉の減少の問題は、筋肉にすでに存在するタンパク質の分解の問題であると考えられていた」と、Nadar氏は述べた。「そのため、これまでの多くの研究や治療は、タンパク質の分解を防ぐことを目的としていた。しかし、今回の研究では、タンパク質の合成、つまり新しい筋タンパク質を作ることにも問題があることがわかった」
Nader氏は、この知見は化学療法の治療に影響を与えるだけでなく、医療専門家が他の非薬剤性のがん治療やプログラムについての考え方を最終的に変える可能性もあると述べた。
Nader氏によると、がん患者は、病気や治療のために失った筋肉をつけるために、運動を勧められることが多い。しかし、化学療法が新しい筋肉の形成にも影響を与えるとすれば、運動プログラムを作成する際にはその点を考慮しなければならない。
「リハビリテーションプログラムを受けながら化学療法を受けている場合、化学療法が進行の妨げになる可能性がある」と、Nader氏は述べる。
「運動介入時には、筋肉はリボソームを作り、それが新しいタンパク質を作る必要がある。しかし、その薬がそれをブロックしているなら、リハビリはうまくいかない可能性がある。この研究が意味するところは非常に大きく、氷山の一角が見え始めていると思う」
今回の研究では、一般的に使用されている3種類の化学療法薬（パクリタキセル、ドキソルビシン、マリゾミブ）が、研究室で培養した筋肉細胞に与える影響を調べた。
それぞれの薬剤は、筋肉細胞に影響を与えることが知られている酸化ストレスを引き起こすことなく、細胞に影響を与えるのに十分な量を投与した。
薬剤は最大48時間まで細胞に適用され、3つのケースではすべて、新しいリボソームを作るプロセスに影響を与えた。リボソームはタンパク質の合成に不可欠なため、今回の発見は、化学療法が筋タンパク質の生成に影響を与える方法の一つを明らかにするものである。
「この研究を培養細胞で行うことにしたのは、生体内では、化学療法は膵臓や肝臓などの筋肉以外の細胞にも影響を与え、その細胞が独自のプロセスを引き起こして筋肉細胞にも影響を与える可能性があるからである」と、Nader氏は述べている。「私たちは、筋肉細胞と化学療法薬だけの極めてコントロールされた環境を作り、それらがどのように相互作用するかを非常に正確に調べることができた」と、Nader氏は述べた。
（2021年11月19日公開）
