シスプラチンは、食道がんや頭頚部がんを初め多くのがんの治療に広く使われている抗がん剤で、遺伝情報のもとになるDNAの複製を妨害することにより、がん細胞の増殖を抑えます。シスプラチンは高い治療効果を示しますが、腎機能の悪い患者さんは治療を受けられませんし、治療を受けられる患者さんも吐気や腎障害で苦しみ、長期に治療を続けるのが難しくなります。シスプラチンの治療効果を高めて投与量を減らすことができれば副作用が抑えられるので、長期に使い治療効果を高めることが可能になります。しかし、シスプラチンの治療効果を高める薬剤はまだ開発されていません。

研究グループは今回、ブドウ糖によく似たマンノースがシスプラチンの治療効果を高める作用を持つことに着目しました。がん細胞は、シスプラチンによってDNA複製が妨害されてもそれを克服する生き残り戦略を備えています（参考図の左）。ところが、マンノースを多量に投与されたがん細胞はこの戦略に必要な物質（デオキシリボヌクレオシド三リン酸 (dNTP)）を十分に作れなくなり、シスプラチンの作用に耐えられず、死滅しやすくなることを発見しました（参考図の右）。

今回の研究成果により、マンノースはがん細胞にdNTPを作らせないようにしてシスプラチンの治療効果を高めていることが分かりました。このようなマンノースの治療効果を得るには多量のマンノースを投与する必要があります。マンノースは私たちの血液中にもありますが、とても少なく、増やしすぎると人体に害を及ぼす場合があるため、がん治療への応用には至っていません。今後、研究グループは少量でもシスプラチンの治療効果を高めることができる薬剤の開発を目指し、マンノースががん細胞にdNTPを作らせない詳しいメカニズムを明らかにしていきます。今後の研究の成果は、患者さんへの負担が少ない抗がん剤治療法の開発につながることが期待されます。

参考図
（左）がん細胞に取り込まれたブドウ糖（グルコース）はリン酸化されてグルコース-6-リン酸になり、解糖系やペントースリン酸回路で代謝され、がん細胞の増殖に必要な材料（dNTPなど）に代謝されます。マンノースもグルコースと同様にリン酸化されたのち、マンノースリン酸イソメラーゼ
（MPI）の酵素反応によって解糖系に送られて代謝されます。シスプラチンはDNAと共有結合を形成してDNA複製を阻害しますが、dNTPが作用するとDNA複製の保証機構を使って複製を継続させるため、がん細胞は死滅しにくい状態です。
（右）生理的濃度を上回るマンノースを投与されたMPI欠損がん細胞では、マンノース-6-リン酸が異常に蓄積し、未知の機構によってグルコースの代謝経路が抑制され、dNTPを十分に合成できなくなります。このため、DNA複製の保証機構があるにもかかわらず、シスプラチンによるDNA複製の阻害を回避できずに致死的なDNA損傷が起こり、がん細胞が死滅しやすくなります。