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絶食は、マウスで癌を弱める

ScienceDaily(2012年2月8日)-人はパンのみにて生きるにあらず。しかし、動物における癌はよりパンに依存しているようだ。研究によると短期の、絶食のサイクルと共におこなうと化学療法はよりよく作用することが明らかになった。


絶食さえ、単独で、ヒトの癌細胞を移植した動物の大多数の癌を事実上治療した。

Science Translational Medicine(学術誌のScience家族の一部)の本研究で、マウスにおける8つの癌型中5つが単独で絶食に反応することが明らかになった:またちょうど化学療法と絶食で腫瘍の成長と広がりが遅れた。

 

そして、例外なく、「空腹時のサイクルさらに化学療法の組合せは、より多くだったか単独で、化学療法より非常に効果的だった」と、年上の著者ワリテル・ロンゴ、南カリフォルニア大学の老人学と生物化学野の教授、が言った。

 

例えば、化学療法と組みあわせて絶食を複数回繰り返すと、小児の癌の非常に悪性のものを20パーセント治癒した、そしてその癌は40パーセントのマウスの転移を限定することができた。

 

化学療法だけで治療を受ける場合、マウスはいずれにせよ生存しなかった。

数年持続している臨床試験だけでもヒトが同じ治療から利益を得るかどうか示すことができると、ロンゴ教授は言う。

 

胸部、尿路と卵巣のがん患者(USCノリスComprehensive癌センターで実行されて、腫瘍学者タニア・ドーフとデイビッド・クインによって導かれる)と一緒の臨床試験の第一相からの結果は、ロンゴと協力して、Cancer Oncologistsのアメリカの協会の年会で、提示のために提出された。

第一相は治療の安全性だけを試験する、これにおいて、患者が化学療法の前の2日間と治療後一日の短期の断食を許容することができるかどうかを調べるのである。

 

「我々は、ヒトにとってそれが効果的であるかどうかは分からない」と、ロンゴ教授は言った。が癌治療として絶食の言った。「それは患者が立入禁止でなければならない、しかし、患者はそれらの腫瘍学者へ行くことが可能でなければならなくて、言わなければならない ― 『化学療法による絶食についての、または、もしも化学療法のない何が、推奨されなかったか、考慮されなかったか?」

 

2010年に学術誌Agingで自己申告のデータを発表する症例報告検査において、空腹時のサイクルを試用した10人のがん患者は、化学療法からより少しの副作用を認めた。

 

ロンゴは、絶食が誰にとってでも安全である可能性があるというわけではないと強調した。臨床試験は、すでにそれらの正常体重の10パーセント以上を減らした、または、他の危険因子(例えば糖尿病)があった患者を登録しなかった。絶食も血圧と頭痛の低下を引き起こすことがありえる。そして、それは駆動および他の活動を一部の患者に危険にすることができた。

 

マウスにおいて、本研究で化学療法のない空腹時のサイクルが乳癌、黒色腫、神経膠腫と人間の神経芽細胞腫の成長を遅らせることができることが明らかになった。いくつかの症例において、空腹時のサイクルは、化学療法と同程度効果的だった。

 

絶食も、人間の卵巣癌を運んでいるマウスで、生存を広げた。黒色腫の場合、癌細胞は一つのラウンドの後、単独で絶食に抵抗するようになった、しかし、絶食の一つのサイクルは癌の蔓延を他の器官に下げることでの化学療法と同程度効果的だった。

 

検査されるすべての癌のために、化学療法と結合される絶食は、生存を改善して、腫瘍成長を遅らせておよび/または、腫瘍の蔓延を制限した。

 

どんな潜在的癌治療と同様にでも、絶食はその限界を持つ。かなりの腫瘍多数の成長は複数の絶食と化学療法サイクルまでに減らされた、しかし、癌のない生存は成し遂げられることができなかった。ロンゴは、大きな腫瘍の細胞が何らかの方法で保護されている可能性がある、または、大きな腫瘤における変異のバラエティがそれをより順応性があるようにする可能性があると推測した。

 

しかし、彼は大部分の患者において、それがあまりに大きくなる前に、腫瘍学者には癌を攻撃する少なくとも1つの機会がある点に注意した。

Agingの上の研究所のロンゴと協力者は、絶食の効果を理解しようとするために、詳細に1種類の乳癌を調査した。

 

栄養分を奪われる正常な細胞が休眠状態と類似の休眠状態に入る間、研究者は癌細胞が新しいタンパク質を作ろうとするということを知って、成長して、分かれ続けるために他の処置をとった。

 

結果は、癌細胞の自身のDNAを分解して、それらの破壊を引き起こした遊離基分子に損害を与えることの作成に至った「イベントのカスケード」であったと、ロンゴが言った。

 

「細胞は、実際に、細胞に自殺している。我々が見ているものは、癌細胞が絶食の後、血液で失敗しているすべてのこれらの不足を補償しようとするということである。それはそれらを置き換えようとしている可能性がある、しかし、それはそうすることができない」と、ロンゴが言った。

 

新しい検査ブックエンド研究は、2008年に米国科学アカデミーのProceedingsで公表した。

その検査において、ロンゴのチームは、絶食が正常な細胞を化学療法から保護したが、癌細胞に対する効果について述べなかったことを示した。本研究も、一つの癌と化学療法薬だけに集中した。

 

癌と一般の化学療法薬の範囲の新しい研究は、絶食が癌細胞を保護するのに失敗するだけでなく、それらをより弱くしもすることを示すことによって、2008の結果を広げる。

ロンゴは、効果を正常なおよびガン細胞の間に脆弱さの変化を反映する「差動Stress Sensitization」と言った。

 

絶食と癌に対するロンゴの関心は、イーストと他の生物で絶食の薬効の長年の研究から成長した。彼は、15年前、彼らがより楽しい時間を期待するにつれて、飢餓された酵母菌がストレス耐性様式に入ることを示した。

 

対照的に ― 彼が、言った ― 癌細胞における変異は、コスト(例えば多様な環境に対する適応性の損失)を手に入れる。例えば、ロンゴは癌細胞に似ているために遺伝子が組み替えられたイーストがいくつかの毒素にずっと影響されるようになるとわかった。

 

「癌細胞を打つ方法は、特にそれらを殺す薬を捜し出すが、極限環境(例えば正常な細胞だけが急速に反応することができる絶食)を生成することによってそれらを混同しようとする可能性はないことになっている」と、ロンゴが言った。

 

ロンゴの協力者は、筆頭著者Changhanリー、GerontologyのUSCデイビス学校のロンゴの検査室の大学院生とLizzia Raffaghelloであった、ジェノバ(イタリア)のGiannina Gaslini Instituteの研究者。他の共著者は、分Wei(USCの老人学の研究助教授)であった;セバスチャン・ブラントホルスト、フェルナンド・サフディ、SaewonファンとAnnalisa Merlino(ロンゴ研究室の研究者);Giannina Gaslini Instituteのジョバンナ・ビアンキ、ローラEmioniteとビトPistoia;そして、Agingの上の研究所のアレハンドロ・マーティン-モンタルボとラファエル・デCabo。

 

本研究のための資金提供は、Cancer Researchのために国立衛生研究所、ベークウェル財団、Cancer ResearchのためのV財団、ノリス癌センター、Cancer Researchのためのイタリアの連合とイタリア語財団から来た。

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Fasting Weakens Cancer in Mice

ScienceDaily (Feb. 8, 2012) — Man may not live by bread alone, but cancer in animals appears less resilient, according to a study that found chemotherapy drugs work better when combined with cycles of short, severe fasting.


Even fasting on its own effectively treated a majority of cancers tested in animals, including cancers from human cells.

The study in Science Translational Medicine, part of the Science family of journals, found that five out of eight cancer types in mice responded to fasting alone: Just as with chemotherapy, fasting slowed the growth and spread of tumors.

And without exception, "the combination of fasting cycles plus chemotherapy was either more or much more effective than chemo alone," said senior author Valter Longo, professor of gerontology and biological sciences at theUniversityofSouthern California.

 

うwith a highly aggressive type of children's cancer that had spread throughout the organism and 40 percent of mice with a more limited spread of the same cancer.

No mice survived in either case if treated only with chemotherapy.

Only a clinical trial lasting several years can demonstrate whether humans would benefit from the same treatment, Longo cautioned.

 

Results from the first phase of a clinical trial with breast, urinary tract and ovarian cancer patients, conducted at theUSCNorrisComprehensiveCancerCenterand led by oncologists Tanya Dorff and David Quinn, in collaboration with Longo, have been submitted for presentation at the annual meeting of the American Society of Cancer Oncologists.

The first phase tests only the safety of a therapy, in this case whether patients can tolerate short-term fasts of two days before and one day after chemotherapy.

 

"We don't know whether in humans it's effective," Longo said of fasting as a cancer therapy. "It should be off limits to patients, but a patient should be able to go to their oncologist and say, 'What about fasting with chemotherapy or without if chemotherapy was not recommended or considered?"

In a case report study with self-reported data published in the journal Aging in 2010, 10 cancer patients who tried fasting cycles perceived fewer side effects from chemotherapy.

Longo stressed that fasting may not be safe for everyone. The clinical trial did not enroll patients who already had lost more than 10 percent of their normal weight or who had other risk factors, such as diabetes. Fasting also can cause a drop in blood pressure and headaches, which could make driving and other activities dangerous for some patients.

In mice, the study found that fasting cycles without chemotherapy could slow the growth of breast cancer, melanoma, glioma and human neuroblastoma. In several cases, the fasting cycles were as effective as chemotherapy.

Fasting also extended survival in mice bearing a human ovarian cancer. In the case of melanoma, the cancer cells became resistant to fasting alone after a single round, but the single cycle of fasting was as effective as chemotherapy in reducing the spread of cancer to other organs.

For all cancers tested, fasting combined with chemotherapy improved survival, slowed tumor growth and/or limited the spread of tumors.

As with any potential cancer treatment, fasting has its limits. The growth of large tumor masses was reduced by multiple fasting and chemotherapy cycles, but cancer-free survival could not be achieved. Longo speculated that cells inside a large tumor may be protected in some way or that the variety of mutations in a large mass may make it more adaptable.

But he noted that in most patients, oncologists have at least one chance to attack the cancer before it grows too large.

Longo and collaborators at the National Institute on Aging studied one type of breast cancer in detail to try to understand the effects of fasting.

While normal cells deprived of nutrients enter a dormant state similar to hibernation, the researchers saw that the cancer cells tried to make new proteins and took other steps to keep growing and dividing.

The result, Longo said, was a "cascade of events" that led to the creation of damaging free radical molecules, which broke down the cancer cells' own DNA and caused their destruction.

"The cell is, in fact, committing cellular suicide. What we're seeing is that the cancer cell tries to compensate for the lack of all these things missing in the blood after fasting. It may be trying to replace them, but it can't," Longo said.

The new study bookends research published in Proceedings of the National Academy of Sciences in 2008.

In that study, Longo's team showed that fasting protected normal cells against chemotherapy, but did not address the effect on cancer cells. The study also focused only on a single cancer and chemotherapy drug.

The new study on a range of cancers and common chemotherapy drugs extends the 2008 results by showing that fasting not only fails to protect cancer cells, but makes them more vulnerable.

Longo called the effect "Differential Stress Sensitization" to reflect the change in vulnerability between normal and cancerous cells.

Longo's interest in fasting and cancer grew from years of studies on the beneficial effects of fasting in yeast and other organisms. He showed 15 years ago that starved yeast cells enter a stress-resistant mode as they wait for better times.

By contrast, he said, the mutations in cancer cells come at a cost, such as a loss in adaptability to diverse environments. For example, Longo found that yeast genetically modified to resemble cancer cells become much more sensitive to several toxins.

"A way to beat cancer cells may not be to try to find drugs that kill them specifically but to confuse them by generating extreme environments, such as fasting that only normal cells can quickly respond to," Longo said.

Longo's collaborators were lead authors Changhan Lee, a graduate student in Longo's laboratory at the USC Davis School of Gerontology, and Lizzia Raffaghello, a researcher at the Giannina Gaslini Institute of Genoa, Italy. Other co-authors were Min Wei, research assistant professor in gerontology at USC; Sebastian Brandhorst, Fernando Safdie, Saewon Hwang and Annalisa Merlino, researchers in the Longo lab; Giovanna Bianchi, Laura Emionite and Vito Pistoia of the Giannina Gaslini Institute; and Alejandro Martin-Montalvo and Rafael de Cabo of the National Institute on Aging.

Funding for the study came from the National Institutes of Health, the Bakewell Foundation, The V Foundation for Cancer Research, the Norris cancer center, the Italian Association for Cancer Research and the Italian Foundation for Cancer Research.

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