自然界では、マンノースはクランベリー、リンゴ、オレンジなどの果物に遊離狀態(tài)で存在します。人體では、マンノースは皮膚、臓器、神経を含むあらゆる組織と血液に分布しています。これらの組織において、マンノースは自己免疫系の機(jī)能を制御する糖タンパク質(zhì)の合成に関與しています。過去の臨床研究では、マンノースが尿路感染癥の治療と予防に効果があることが示されており、マンノースを主成分とする海外の健康食品の中には、尿路の健康維持に利用されているものもあります。

腫瘍は正常組??織よりもグルコースを多く必要とすることが古くから知られています。腫瘍細(xì)胞は正常細(xì)胞の最大10倍ものグルコースを取り込み、急速な成長を維持するために解糖系に大きく依存しています。しかし、「砂糖のような生命體」である腫瘍は、マンノースの存在下では異なる狀況に陥ります。2018年、Nature誌は、英國がん研究機(jī)関による、マンノースが腫瘍を抑制する可能性があることを示す畫期的な研究を発表しました。研究者たちは、マンノースが腫瘍細(xì)胞に侵入すると、マンノース6-リン酸の形で細(xì)胞內(nèi)に蓄積し、グルコース代謝を阻害することで腫瘍のエネルギー源を遮斷し、腫瘍細(xì)胞の増殖を抑制することを発見しました。この結(jié)論を裏付けるため、研究者たちはマウス腫瘍モデルを用いてさらなる研究を行い、これらの「がん」マウスの飲料水にマンノースを添加し、マウスにおける膵臓がんや肺がんなどの様々な種類のがんに対する経口マンノースの効果を評価しました。結(jié)果は、マンノースを水で経口投與することで、マウスの腫瘍の成長を効果的に遅らせることを示しました。マウス腫瘍モデルにおけるマンノースの治療効果を確認(rèn)した後、研究者らは補(bǔ)助療法として化學(xué)療法に加えてマンノースをマウスに投與することを検討しました。すると、マンノースが化學(xué)療法の治療効果を高め、マウスの腫瘍?nèi)莘eをさらに縮小させただけでなく、「がん」マウスの壽命を延ばすという驚くべき発見がありました。今年、復(fù)旦大學(xué)の研究チームは、マンノースによる抗がんの新たな手段を発見しました。それは、免疫チェックポイント分子PD-L1の制御です。腫瘍免疫チェックポイントとは？體外の細(xì)菌やウイルスなどの異物が侵入したり、體內(nèi)の細(xì)胞が死滅したり、がん化したりすると、人體の免疫機(jī)能が活性化され、活性化された免疫システムがこれらの「異物」を排除する役割を果たすことが知られています。同時(shí)に、免疫システムの過剰な活性化と體內(nèi)の正常組織細(xì)胞の「無差別な殺傷」を避けるために、私たちの體內(nèi)には一連の「免疫チェックポイント分子」が存在します。PD-L1は私たちの體內(nèi)の重要な免疫チェックポイント分子であり、免疫細(xì)胞表面のPD-1分子に結(jié)合して免疫細(xì)胞に「ブレーキ」信號を送り、免疫細(xì)胞による正常細(xì)胞の殺傷を回避します（図2）。しかし、この體內(nèi)のブレーキシステムは狡猾な腫瘍細(xì)胞によって悪用され、腫瘍微小環(huán)境におけるT細(xì)胞が腫瘍の殺傷を擔(dān)っています。腫瘍細(xì)胞はPD-L1分子の高発現(xiàn)を通じてT細(xì)胞に「ブレーキ」信號を発し、T細(xì)胞の活動(dòng)を抑制して免疫システムによる殺傷を回避します。

PD-L1分子は糖鎖修飾を豊富に含むタンパク質(zhì)です。復(fù)旦大學(xué)の研究チームは、マンノースがPD-L1分子の糖鎖修飾を制御することでPD-L1タンパク質(zhì)の安定性を破壊し、PD-L1分子の分解を促進(jìn)することを発見しました。つまり、腫瘍細(xì)胞で高発現(xiàn)しているPD-L1分子がマンノースによって分解されると、腫瘍細(xì)胞はT細(xì)胞に「ブレーキ」をかけずに済むのでしょうか？研究者たちはこの仮説を裏付けました。マンノースを投與された腫瘍細(xì)胞は、T細(xì)胞によって殺傷されやすくなりました。マウス腫瘍モデルにおいて、経口摂取したマンノースはT細(xì)胞の腫瘍への浸潤と殺傷を促進(jìn)し、腫瘍の増殖を抑制しました。また、マンノースと免疫チェックポイント抗體薬の併用は、T細(xì)胞の腫瘍への浸潤と殺傷をさらに促進(jìn)し、「がん」マウスの壽命を大幅に延長しました。

前述のように、マンノースは一部の果物に自然に含まれていますが、特にクランベリーはマンノース含有量が最も高いです（図3）。クランベリーを食べることでがんを予防または治療できるのだろうかと疑問に思う方も多いかもしれません。実際、上記の2つの研究で「がん」マウスに與えられたマンノースの濃度は20%にも達(dá)しました。これは、飲料水100mlあたり20gのマンノースが含まれていることを意味します。これは非常に高い濃度と用量です。そのため、クランベリーなどの果物を食べてマンノースの摂取量を増やすことは、ある程度免疫力を高め、健康に良い効果をもたらしますが、抗がん効果を得るにはクランベリーだけでは十分ではありません。