◎ワールブルグ効果について﹁癌細胞において特有の糖代謝である好気的な解糖現象︵ワールブルグ効果︶を認める。解糖系から枝分かれしているペントースリン酸経路が亢進し、核酸、蛋白質、脂肪酸合成を増加させ、癌細胞自身の増殖、分裂に有利に働く。癌細胞はグルコースを多く取り込むという性質をもっており、糖尿病においては、血糖値を改善することが癌の抑制につながる可能性がある﹂とのことですが、詳細について、文献を併せてご教示ください。︵青森県・内科︶回答愛知医科大学医学部内科学講座糖尿病内科准教授加藤義郎糖尿病患者では様々な癌の発症リスクの増加が近年、報告されています。日本糖尿病学会と日本癌学会の合同委員会により、糖尿病と癌に関する委員会報告が昨年なされ、わが国の疫学データでは、糖尿病は全癌、大腸癌、肝臓癌、膵臓癌のリスク増加と関好気的な解糖現象であり、オットー・ワールブワールブルグ効果は、癌細胞に認められる生率を増加させることが想定されています。たワールブルグ効果を増強させることで癌の発によりＤＮＡ修飾・変異を増加させること、まはミトコンドリアにおける酸化ストレスの増加性炎症などの要因が考えられています。高血糖スリン抵抗性と高インスリン血症、高血糖、慢る癌罹患リスク上昇のメカニズムとして、イン連していることが報告されました。糖尿病によ 1) ルグにより報告されました。グルコースは解糖系によりピルビン酸に代謝されますが、その多くのピルビン酸は好気的条件︵酸素存在︶下における正常細胞では、ミトコンドリアで代謝されます。一方、癌細胞では、多くのピルビン酸はミトコンドリアに入らずに乳酸が産生されま 42 CLINICIAN Ê14 NO. 634 (1156) 2) す。乳酸の産生は正常細胞では嫌気的条件︵酸利に働くと考えられます。１分子のグルコースがって高血糖状態は、癌細胞の増殖、分裂に有から素非存在︶下においてのみ起こりますが、癌細胞においては好気的条件下においても起こりま︵ＴＣＡ︶サイクルにお tricarboxylic acid す。これがワールブルグ効果と呼ばれるものでいて、最大分子の adenosine triphosphate ︵ＡＴＰ︶が産生されますが、解糖系はＴＣＡサイす。癌細胞では、腫瘍の増大に伴い低酸素状態クルに比しエネルギー産生効率が悪く、２分子︵ＨＩＦ１︶が活性化されます。Ｈ factor-1 ＩＦ１はピルビン酸キナーゼの発現増強によれます。癌細胞はグルコースを多く取り込むと高血糖状態が腫瘍の増大に有利に働くと考えら hypoxia-inducible のＡＴＰが産生されるのみです。そのため、癌細胞の増殖には大量のグルコースが必要とされ、り、乳酸生成反応を促進します。また、ピルビことが癌の抑制につながる可能性があると考え文献糖尿病と癌に関する委員会、春日雅人ら糖尿病と癌に関する委員会報告、糖尿病、、３７４∼３９いう性質をもっており、高血糖状態を改善するン酸からアセチル CoA への変換を担うピルビン酸脱水素酵素の抑制により、ミトコンドリアられます。になると、低酸素誘導因子 36 への基質の流入を抑えることで、乳酸生成へと至ります。このことが、酸素消費を抑えることにつながり、低酸素条件下における癌細胞の増また高血糖状態では、解糖系から枝分かれ殖に有利に働くと考えられます。しているペントースリン酸経路が亢進し、核酸０︵２０１３︶ Warburg O : On the origin of cancer cells. Science, 123, 309-314 (1956) 56 − Denko NC : Hypoxia, HIF1 and glucose metabolism in (1157) CLINICIAN Ê14 NO. 634 43 1) − ・蛋白質・脂肪酸合成が増加しています。した 5) 2) 3) 3) 4) the solid tumour, Nat rev cancer, 8, 705-713 (2008) 篁俊成ら糖尿病が癌リスクを高める機序、月刊糖尿病、４、 ∼ ︵２０１２︶ 19 25 Vander Heiden MG, et al : Understanding the Warburg effect : the metabolic requirements of cell proliferation. Science, 324, 1029-1033 (2009) 44 CLINICIAN Ê14 NO. 634 (1158) 4) 5)