疫学的研究において高脂肪食と発癌との関係が報告されている。特に、乳癌、大腸癌、膵癌、前立腺癌、卵巣癌、子宮内膜癌等の癌の発生と高脂肪食との相関を述べた論文は数多い。しかし、脂肪食が癌の発育を促進すると報告しているもの、あるいは抑制すると報告しているもの等、一定の見解は得られていない。さらに、発癌の促進あるいは抑制には単に総脂肪摂取量だけではなく、脂肪の種類がその作用に大きく関与しているとされている。

　動物実験においても、摂取食物中の脂肪の量と種類が重要とされており、その動物における癌の発生、増殖ならびに転移に大きい影響を与えると報告されている。その中で、一番注目されているのが多価不飽和脂肪酸である。In vivoの実験では、n-6多価不飽和脂肪酸は癌の発育を促進し、n-3多価不飽和脂肪酸は抑制するという報告が多いが、in vitro実験では数種類の癌細胞株に対して、n-6、n-3多価不飽和脂肪酸の両者とも細胞増殖を抑制するという報告が多い。このようにin vivoとin vitroの実験結果は異なっており、現在明確な結論は得られていない。

　多価不飽和脂肪酸はn-6系列とn-3系列という二つの種類に分類され、共にヒトの必須脂肪酸であり、生体の細胞構成要素のひとつであるため、様々な細胞の機能に関与している。例として、膜の透過性、シグナル伝達、受容体の発現、酵素の活性や接着因子などが挙げられる。摂取多価不飽和脂肪酸の量ならびに種類を変化させた場合、細胞の脂肪酸組成が変化することが報告されている。したがって脂肪酸の量ならびに種類が細胞の機能にも大きな影響を与えるものと考えられる。この脂肪酸の細胞機能に与える影響は癌細胞、正常細胞を問わず、すべての細胞に及ぶものと考えられるが、癌細胞と正常細胞でどのような機能の変化があるかについては明確な結論は得られていない。さらに脂肪酸の種類による細胞の機能の変化について、癌細胞と正常細胞を対比して検討した報告はなされていない。また、脂肪酸と抗癌剤の関係については、脂肪酸投与により抗癌剤の白血病細胞(leukemia cells)に対する細胞障害性が増強されたとする報告があるが、正常細胞との比較で検討した報告はなされていない。

　そこで、今回各種脂肪酸の細胞増殖に与える影響ならびに抗癌剤感受性に与える影響を明らかにすることを目的として、培養細胞を用いた研究を行なった。これまでのin vitroの研究と異なる点は悪性と非悪性の培養細胞を用いて比較検討した点である。この悪性と非悪性の細胞は同一起源の細胞で、悪性細胞は非悪性細胞に癌遺伝子を組み込むことにより樹立された細胞株である。

　良性とされるNIH3T3細胞とこれに癌遺伝子を組み込んだSIC transformant細胞を用いて、脂肪酸の細胞増殖及び抗癌剤の細胞障害性に与える影響を検討した。細胞の起源が同一で、癌遺伝子を組み込んだ部分のみ異なる細胞を用いて両者を比較することにより脂肪酸の影響を検討した研究は、検索した範囲では本研究が初めてである。SIC transformant作製時に用いられたret II癌遺伝子は細胞膜におけるtyrosine kinaseの活性に関与する癌遺伝子のひとつであり、ret II遺伝子の導入により細胞のcontactinhibitionの抑制ならびにヌードマウスでの腫瘍形成性が認められたことから、NIH3T3細胞の悪性化細胞とみなしうる細胞である。

　本研究において、脂肪酸の細胞増殖に対する影響については、n-6系列のarachidonic acidならびにn-3系列のEPAとDHAは、ある範囲の濃度に限り、悪性細胞の増殖しか抑制しない、すなわち悪性細胞に対する選択的抑制作用があるという結果が得られた。脂肪酸の濃度が高い(2g/ml以上)場合には、非悪性細胞、悪性細胞を問わず、細胞に対する毒性が認められた。すなわち細胞増殖に与える脂肪酸の影響を検討する場合、その濃度が重要な因子のひとつであることが判明した。

　細胞の抗癌剤感受性については、n-3系列のEPA添加により悪性細胞においてはその感受性が増強し、逆に、非悪性細胞においては感受性の低下という作用が認められた。さらに両細胞間におけるこの抗癌剤感受性の相違は、細胞増殖に影響を与えない程度の低濃度で認められた点も臨床応用を考える上で重要な事項といえる。

　脂肪酸添加による細胞上清ならびに細胞自身の脂肪酸組成の変化を検討した理由は、細胞の脂肪酸利用の変化が細胞増殖あるいは抗癌剤感受性の変化を惹起する可能性の傍証を得るためである。培養上清中の脂肪酸残存率ならびに細胞自身の脂肪酸が含有率を検討した結果、SIC transformant細胞ではn-6系脂肪酸の利用率が低下しており、細胞自身のn-3系脂肪酸含有率が高値を示した。この変化はEPAあるいはDHAなどのn-3系脂肪酸を添加した時にのみ認められる変化で、n-6系脂肪酸添加では認められていない。すなわち、悪性細胞であるSIC transformant細胞においては、EPA、DHAを添加することによりこれらn-3系脂肪酸は一旦細胞内に取り込まれるが、何らかの理由でn-6系脂肪酸への代謝が阻害されているため、n-3系脂肪酸が細胞質内に貯留する一方、n-6系脂肪酸の利用率も低下し、このために細胞膜の透過性亢進あるいは脆弱化が惹起され、抗癌剤に対する感受性が増加したものと推測される。一方、非悪性のNIH3T3細胞においては添加されたn-3系脂肪酸は細胞内に取り込まれ、n-3系脂肪酸に代謝され、その利用率も亢進するために細胞膜の安定化が得られ、抗癌剤に対する感受性の低下が惹起されたものと考えることによって説明しうるが、この推測を証明するためには細胞膜における脂肪酸含有率と膜の強度あるいは透過性などをさらに検討する必要があるものと考えられる。

　1.細胞の増殖速度については、NIH3T3細胞とSIC transformant細胞との間で差が認められなかった。

　2.形質転換細胞SIC transformantはヌード・マウスにおける腫瘍形成性が認められたが、NIH3T3細胞は腫瘍形成性が認められなかった。

　3.多価不飽和脂肪酸の中で、n-6系列のarachidonic acidとn-3系列のEPA、DHAは悪性SIC transformant細胞の増殖に対して、非悪性NIH3T3細胞と比較して、選択的に抑制作用が認められた。

　4.n-3系の脂肪酸であるEPAは悪性SIC transformant細胞に対し、その抗癌剤感受性を増強する効果が認められた。一方、非悪性NIH3T3細胞に対しては抗癌剤感受性を低下させる効果が認められた。

　5.培養上清と細胞の脂肪酸分析の結果から、SIC transformant細胞はNIH3T3細胞と比較し、添加されたn-3系脂肪酸の利用率が低く、これが両細胞間における抗癌剤感受性の相違を惹起する原因のひとつと考えられた。