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第19回国際栄養学会議 プレコングレス・シンポジウム報告
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| 国際アミノ酸科学協会 事務局長 小林克徳 |
第19回国際栄養学会議（19th International Congress of Nutrition,ICN 2009）が、2009年10月4日から9日の間、タイのバンコクで開催されたが、これに先立ち、日本アミノ酸学会は、日本栄養・食糧学会と国際アミノ酸科学協会との共催で、健康と疾病に関するアミノ酸研究について紹介、議論するためのプレコングレス・シンポジウムを4日に開催した。
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| 写真1 ICN2009の会場となったバンコク国際貿易展示場 |
本シンポジウムでは、日本アミノ酸学会会長である新潟大学 門脇基二教授と米国Baylor医科大学 Dennis Bier教授が座長となり、「ヒトの健康と疾病に関するアミノ酸研究の進展」をテーマに定め、日米欧から6人の研究者を招いて発表、議論が行われた。アミノ酸が、栄養学的に根本的に重要な栄養素であることは言うまでもないが、近年、アミノ酸科学の領域は、基礎研究及び臨床研究の両分野において、目覚しい進展が見られる。そこで、本シンポジウムではヒトの健康と疾病に関わるアミノ酸研究に焦点を当て、その進展、最新の話題が提供された。具体的には、アミノ酸トランスポーター、細胞内シグナル、さらに乳児から高齢者までのライフサイクルを通じたアミノ酸代謝などを切り口として講演がなされた。さらには、利用可能な新しい技術として、定量的プロテオミクス、バイオインフォマティクス、血中アミノ酸による指標「AminoIndex」などが、その研究と共に紹介された。開催が本会議の諸講演の前日であったにも関わらず、延べ約80名の参加者を得て、有意義なシンポジウムとなった。各演者の具体的な講演内容について、後述したのでご参考いただきたい。 |
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| シンポジウム受付風景 |
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ICNに関しては、国際栄養科学連合（IUNS:International Union of Nutritional Sciences）の援助の下、4年に一度、世界の都市を巡って開催される国際会議で、先進国と発展途上国を含めた全世界の栄養に関する諸問題が議論される。1952年に第1回が開催されてから第19回を迎えた今回はタイ、バンコクでの開催となり、バンコク国際貿易展示場（Bangkok
International Trade and Exhibition Centre、写真1）が会議会場となった。アジアでの開催は実に20年ぶりで、ちなみに、前回第18回は南アフリカで開催され、次回第20回はスペインで開催予定である。今回は10O以上の国々から総勢4,000人を超える参加者が集まり、メイン･テーマ「Nutrition
Security for All （すべての人に対する栄養面での安全対策）」の下、全体講演、シンポジウム、一般発表、ポスター発表、展示会などの枠が設けられ、講演、議論が行われた。開催期間中はMaha
Chakri Sirindhornタイ王女が連日参加されて、熱心に聴講された。このため、会場が華やかになった反面、交通規制や入場時の手荷物検査などの警備が厳しくなるなどの場面も見られた。また、レセプションやオフィシャル・ディナーも盛大に行われ、種々のタイ料理はもちろんのこと、タイの民族舞踊を始めとする文化なども紹介される場もあり大盛況であった。開催期間の10月上旬は、タイでは雨季にあたり、外は大変暑く、時折激しい雨が降ったりしたが、会場内は寒いぐらいに冷房が効いていたのが印象的であった。
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座長を務められた門脇JSAAS会長とBier教授
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“Advances in Amino Acid Research in Human Health and Disease”
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1. Amino Acid Transporters in Cancer: Relevance to Its Diagnosis and Therapeutics（金井好克
教授、阪大院）
アミノ酸トランスポーターは、細胞に必須であり、通常、細胞の代謝に応じた制御が行われている。しかし、ガン細胞では、その活発な分裂・増殖からタンパク質の大量な供給を必要とするため、アミノ酸トランスポーターが高発現していることが分かっている。その中でも、側鎖の大きな中性アミノ酸、これらの多くは必須アミノ酸であるが、これらに対するトランスポーターが重要な役割を果たしていることが分かってきた。これまでに、その主要なものとしてLAT1
(L-Type amino acid transporter1)を見出し、研究してきた。
このLAT1に注目したガンの診断と治療への利用可能性が検討された。PET（Positron emission tomography）を用いたガンの診断においては、プローブとして、通常18FFDG
(18F-fluoro-deoxy-glucose)が用いられる。これに比べ、LAT1で取込まれるアミノ酸誘導体の18F-FMT（L-[3-18F]-α-methyltyrosine）は、ガン特異的に蓄積されるために、選択性が高く、かつ、バックグラウンドがより低くなるなど診断における優位性、有効性が示された。一方、ガンの治療に関しては、LAT1の阻害剤であるBCH（2-aminobicyclo-
(2,2,1)-heptane-2carboxylic acid）でマウスのガンの進行が抑制されることが確認された。さらに、LAT1の性質を基にデザインした1,000倍の親和性が高い阻害剤は、動物を用いた試験で良好な抑制効果を示した。LAT１を標的としたガン治療薬の今後への期待が示された。
2. Beyond Amino Acids: Quantifying Posttranslational Changes in Proteins
in Nutrition and Physiology （Dwight E. Matthews教授、Vermont大、米国）
タンパク質のリン酸化は、そのタンパク質の機能を変化・調節することが知られており、細胞内のシグナル伝達などの重要な役割を担っている。しかし、そのメカニズムを研究することはリン酸化が複数起こる複雑さやリン酸化の特定・定量が容易でないことから、困難であった。演者らは、ESI-LCMS/MSを用いたプロテオミクスにより、タンパク質から生じるペプチドの分子量の違いを測定することにより、部位特異的リン酸化の検出を可能にした。さらに、サンプルを脱リン酸したものを対照にすることで、リン酸化の度合いを定量化する方法も開発した。
慢性心不全は米国で疾病や死亡の主要な原因である。心不全の細いフィラメントの機能は正常なものと力や速度が異なるが、脱リン酸化することでその差が縮まる。そこで、慢性心不全における心筋繊維タンパク質のリン酸化と機能変化の関係を調べるために、この手法を用いて、ミオフィラメントのリン酸化を定量し、さらにトロポミオシンのリン酸化部位を特定した。その結果、心不全における心筋繊維タンパク質は、正常のそれと比較してリン酸化の程度に変化が見られることが明らかになった。今後、リン酸化の程度の違いと疾病の進行との間の関係が明らかになることが期待される。
3. Potential Use of Amino Acids in Identifying Nutritional and Disease
States （木村毅 博士、味の素㈱）
メタボロームが注目される中、アミノ酸レベルは測定が容易で、これまでのデータ・研究実績が豊富であることから特に焦点を当てて、アミノ酸レベルと栄養状態や疾病との間に見出される相関性に基づく応用を進めている。これまでに、総ての血漿アミノ酸レベルを多変数クラスター解析することにより、アミノ酸間の関係を可視化できることを示してきた。さらに血漿アミノ酸レベ
ルは、組織のアミノ酸レベルや定量化された代謝遺伝子発現データ等を対象にネットワーク解析をすることで、それぞれの相関性を示すネットワークを描くことができた。
一方、種々の疾病モデルラットの血漿アミノ酸データから、新しくコンピューター計算により、特定の疾病モデルを区別するための血漿アミノ酸レベルからなる診断指標（AminoIndex）を導き出した。AminoIndexは目的の現象・パラメータと相関性の高いアミノ酸レベルの数値から算出される。この結果を基にAminoIndexの臨床データへの応用を試みたところ、血液を処理する際のアミノ酸の分解などにおいて技術的問題を解決する必要があったが、ヒトでの肝繊維化や種々のガンなどで、その疾病の種類や進行状態を区別するAminoIndexが設定しうることが、予備的な結果から示唆された。
4. Advances in Amino Acid Metabolism in Human Infants（Satish C. Kalhan教授,
Cleveland病院, 米国）
新生児や未熟児の早期の栄養管理は、栄養欠乏を避けるために重要な課題で、体系的なアミノ酸代謝、内臓でのアミノ酸の取込み、乳児のアミノ酸要求性などの研究も取組まれてきた。今回、新生児におけるアミノ酸代謝研究の最近の知見について紹介された。
システインに関しては、ヒト胎児の肝臓では、生合成のための硫酸転移酵素の活性が低い、あるいはないので、乳児にとっては条件的に必須なのではないかと考えられるが、メチオニンのカイネティクス研究によると、乳児のメチル基転移の割合は高く、加えて、新生児期の極初期にメチオニンの硫酸転移が明らかに起こっている。それゆえ、システインは乳児に必須と考えるべきではないであろう。
グルタミンは多くの生理的機能があり重要なアミノ酸であり、未熟児に補給することで入院期間や呼吸補助の期間短縮、敗血症の抑制が期待されるが、この時、体全体での見かけ上のタンパク質分解が減少しているので、タンパク質合成や成長を促進しているのかもしれない。
未熟児にアミノ酸を補給すると体全体でのタンパク質の分解が一過的に抑制され、過剰なアミノ酸は酸化や尿素合成により処理される。骨格筋でのタンパク質合成の一過的な上昇については、成人の骨格筋においても誘導されることが示されている。
5. Advances in Amino Acid Metabolism and Requirements in the Aging Human （Naomi
K. Fukagawa, 教授, Vermont大、米国）
タンパク質の要求量は何十年も研究されてきたが、適正量についてはいつも議論が絶えず、最近でも、1日栄養所要量を超えるタンパク質の摂取が特定の人々、特に高齢者に有益であると唱えられた。
加齢に伴ってタンパク質要求量は増えるのか？ 運動、タンパク質摂取、ホルモン状態の間の最適なバランスはあるのか？ タンパク質や特定アミノ酸の骨の健康への影響は？ タンパク質の起源による健康への影響は？
加齢に伴って筋肉の機能や量が衰えるサルコペニアに対して、タンパク質や特定アミノ酸補給による治療の可能性が種々の報告から検討された。タンパク質摂取を増やすことは、栄養不足、栄養失調、入院患者、病人などの条件においてはメリットがあるかもしれない。また、高タンパク食は、個々の健康状態に対応したものであれば必ずしも危険ではない。栄養補給は、健常人には罹病率や致死率に影響がないが、高齢者や栄養不足の入院患者の死亡や合併症は抑制するようである。さらに、特定のアミノ酸供給は筋肉でのタンパク質合成や除脂肪体重を増加させるとの報告がある。
運動時のタンパク質補給は、補給しない場合と比べ、骨格筋タンパク質の増加に対する有効性は示されていない。
カロリー制限はげっ歯類ではIGF-1を減少させ、寿命を延ばすことが知られているが、ヒトではIGF-1を抑制することはなかった。一方、継続的にタンパク質摂取を制限すると、IGF-1が減少するので、除脂肪体重に影響するかもしれない。
タンパク質の起源と骨折との関係では、動物性と植物性での違いは見られないが、菜食で起こりやすいカルシウム不足が生じるとその影響を受けることになる。
6. Advances in Amino Acid Metabolism in the Injured Human （Jan Wernerman
教授、Karolinska大、スウェーデン）
ICU（集中治療室）患者の臨床データを基に主にグルタミン補給の意義を検討した。ICU患者の治療成績において、最初の１週間のエネルギー不足が大きな影響を与えることが分かったが、これと同様に、グルタミン不足も大きな要因となる。すなわち、血中グルタミン濃度が低いほど（＜0.4mmol/L）高い死亡率を示した。これを基に、静注によるグルタミン補給を検討すると、6ヵ月後の生存率、合併症、感染症などは明らかに改善されていた。それゆえ、ICUで完全静脈栄養が施される場合には、グルタミン補給は治療手段の標準といえる。一方、経腸栄養でのグルタミン補給では、感染症の罹患や治療コストなどを低減できる傾向が見られた。
健常人は、基礎状態で、体全体としてはタンパク質分解が合成を上回っており、アミノ酸供給が必要である。骨格筋では、グルタミン酸を除く全てのアミノ酸が見かけ上。流出する方向で、その2/3をグルタミンとアラニンが占めている。これは、ICU患者も同様であるが、その流出量ははるかに大きい。しかし、健常人では摂食時にはグルタミンを除く全てのアミノ酸で流入が多くなる一方、ICU患者では栄養投与時でも流出が多く、そのほとんどがグルタミンとアラニンである。
多くのICU患者においては、体内でのグルタミン生産は不十分であり、血漿グルタミン濃度は、その欠乏の良い指標であり、かつ、グルタミン投与に応じて上昇する。人工透析が必要なICU患者は血漿グルタミンレベルを回復するためにはより多くの補給が必要である。グルタミン補給は今日重篤な病気に対しては、栄養治療として確立していると言える。 |
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| シンポジウム講演風景 |
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