【論文】神経芽腫に対するフアイア抽出物のMEK/ERKおよびmTOR経路の抑制を伴って抗腫瘍効果を示した

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【フアイア抽出物による神経芽腫細胞の生存率低下と形態変化】

Xuら（2021年）の研究チームがInternational Journal of Medical Sciencesで発表した検証によると、ヒト神経芽腫細胞株であるIMR32、LAN1、SK-N-SHに対し、フアイア抽出物を0.5から8 mg/mlの濃度で24、48、72時間作用させたところ、濃度依存的および時間依存的な細胞生存率の低下が認められた。

特に2 mg/mlの濃度で72時間処理した群では、細胞生存率が未処理コントロールと比較して、IMR32で約97%減少（生存率 約3%）、LAN1で約94%減少（生存率 約6%）、SK-N-SHで約96%減少（生存率 約4%）にまで減少した（P < 0.05）。

また、0.2および1 mg/mlの濃度で48時間処理した細胞では、不規則な形状への変化や細胞接着性の低下、細胞質の空胞化といった細胞障害を示す形態変化が観察された。

【G0/G1期での細胞周期停止とCyclin D3発現の抑制】

同検証では、フアイア抽出物が細胞周期に与える影響をフローサイトメトリーを用いて解析した。

その結果、1および2 mg/mlの濃度で24時間処理することにより、すべての細胞株においてG0/G1期の細胞割合が有意に増加することが示された。

さらに、G1期からS期への移行を制御する重要なタンパク質であるCyclin D3の発現量をウエスタンブロッティングで解析したところ、0.5および1 mg/mlの処理によって発現量が有意に低下していることが確認された（P < 0.05）。

この結果から、フアイア抽出物は細胞周期関連タンパク質を抑制することで、G0/G1期での細胞周期停止を誘導し、細胞増殖を抑制していると考えられる。

【Cleaved-PARPおよびCleaved-caspase3の上昇によるアポトーシスの誘導】

同検証では、アポトーシスの指標となるタンパク質の発現変化を検証した。

フアイア抽出物を0.5および1 mg/mlの濃度で48時間作用させたところ、アポトーシス誘導の直接的なマーカーであるCleaved-PARPおよびCleaved-caspase3の発現量が、すべての細胞株において有意に増加した（P < 0.05）。

このウエスタンブロッティングによる解析結果は、フアイア抽出物が神経芽腫細胞に対してプログラムされた細胞死であるアポトーシスを誘導していることを裏付けるものである。

【LC3-II/I比の上昇を伴うオートファジーの活性化】

同検証では、プログラム細胞死のもう一つの形態であるオートファジーに対する影響も評価した。

フアイア抽出物を0.5および1 mg/mlの濃度で24時間作用させたところ、オートファジーの進行を示すLC3-IからLC3-IIへの変換（LC3-II/I比の上昇）が、3つの細胞株すべてにおいて有意に促進された。

このデータは、フアイア抽出物がアポトーシス経路だけでなく、オートファジー経路も同時に活性化させることで、腫瘍細胞の死滅を促している可能性を示唆している。

【MEK/ERKおよびmTORシグナル伝達経路の同時抑制】

同検証では、フアイア抽出物の抗腫瘍効果の分子機序を解明するため、主要な細胞生存シグナル伝達経路を解析した。

その結果、0.5および1 mg/mlの濃度で24時間処理することにより、MEKおよびERKのリン酸化（p-MEK、p-ERK）が濃度依存的に抑制された。

同時に、mTORの活性化指標であるp-mTOR（Ser2448およびSer2481）のリン酸化、ならびに下流因子のp-4E-BP1（Ser65）およびp-AKT（Ser473）のリン酸化も効率的に抑制された。

総MEK、総ERK、総mTOR、総AKTの発現量には変化が見られなかったことから、フアイア抽出物はこれらの経路の活性化（リン酸化）を特異的に阻害していることが実証された。

【臨床現場での活かし方】

Xuら（2021年）の研究チームがInternational Journal of Medical Sciencesで発表した検証によると、フアイア抽出物のMEK/ERKおよびmTOR経路に対する同時抑制作用は、獣医療における難治性腫瘍の治療戦略において極めて興味深い知見である。

犬や猫の自然発症腫瘍において、これらのシグナル伝達経路の異常活性化は多くの悪性腫瘍（例えば、骨肉腫、肥満細胞腫、移行上皮癌など）で報告されている。

標準的な外科切除や化学療法が適用できない高齢の担癌動物や、副作用により治療の継続が困難な症例において、科学的なセーフティネットを担保した上での補助療法（アジュバント療法）として、フアイア抽出物が将来的な補助療法候補となる可能性はあるが、動物モデルおよび臨床試験による検証が必要と考えられる。

特に、経口給与が可能な生理活性成分として、QOLの維持や腫瘍増殖の遅延を目的とした長期管理において、新たな選択肢となる可能性を秘めている。

【既存治療との比較】

従来の分子標的薬（例えば、mTOR阻害薬であるラパマイシンなど）は、単一の標的を阻害することで一時的な効果を示すが、フィードバック機構やMEK/ERK経路などの代替経路の活性化によって早期に耐性を獲得しやすいという課題がある。

これに対し、フアイア抽出物はMEK/ERK経路とmTOR経路（mTORC1およびmTORC2の両方）を同時に抑制する可能性が示唆されている点が強みであると考えられる。

理論的には単一経路阻害より広範な作用を示す可能性があるが、本研究では既存治療との比較検証は行われていない。

【研究の限界（Limitation）と批判的吟味】

本研究はすべてin vitroの細胞実験系で実施された基礎研究であり、生体内（in vivo）における有効性や安全性、薬物動態（ADME）については未だ検証されていない。

したがって、試験管内の有効濃度（0.5〜2 mg/ml）が、犬や猫の生体内で経口投与によって達成可能であるかどうかは不明である。

また、フアイア抽出物は多糖類やアミノ酸、プロテオグリカンを含む多成分複合体であり、どの単一成分がこの抗腫瘍効果を主導しているのかは特定されていない。

さらに、犬や猫における薬物代謝経路（特に猫におけるグルクロン酸抱合能の低さなど）を考慮すると、未知の毒性や副作用が生じるリスクを排除することは困難であり、臨床応用にあたっては慎重な用量設定と経過観察が必要である。

• フアイア抽出物（Huaier）：キノコの一種であるフアイア（Trametes robiniophila Murr）から得られる熱水抽出物で、主成分のプロテオグリカンをはじめとする多糖類やアミノ酸を含む生理活性成分。
• 神経芽腫（Neuroblastoma）：交感神経系を構成する神経頂細胞由来の悪性腫瘍で、ヒトの小児において代表的な固形がん。犬猫での自然発症は極めて稀である。
• mTOR（哺乳類ラパマイシン標的タンパク質）：細胞の増殖、生存、代謝、オートファジーを制御する中心的なセリン/スレオニンキナーゼ。
• MEK/ERK経路：細胞外からの増殖シグナルを核内に伝達し、細胞分裂や生存を促進するMAPKシグナル伝達経路の一部。
• アポトーシス：遺伝的に制御されたプログラムされた細胞死（Type I）。
• オートファジー：細胞内の不要なタンパク質やオルガネラを分解・再利用する自食作用で、過剰な活性化は細胞死（Type II）を誘導する。

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