悪性度が高い乳がんの鍵は「必須アミノ酸」

　トリプルネガティブ乳がんは、有効な分子標的薬が少なく、再発や転移を起こしやすい治療が難しい乳がんとして知られている。

　今回、この乳がんで、必須アミノ酸の一種である「分岐鎖アミノ酸（BCAA）」の細胞内濃度が、再発や転移の原因となる「がん幹細胞」の性質を左右していることが明らかになった。

　京都大学医生物学研究所などの研究グループが2026年7月に発表した。

細胞ごとのBCAA濃度が悪性度を左右

　がん組織には、「がん幹細胞」と呼ばれる一部の細胞が存在する。がん幹細胞は、自ら増殖して新たな腫瘍を作り出す能力を持ち、再発や転移、治療への抵抗性に深く関わると考えられている。

　そのため、がん幹細胞を維持する仕組みを明らかにすることは、新しい治療法の開発につながる重要な課題だ。

　がんの研究では、遺伝子の異常だけでなく、細胞内の代謝もがん幹細胞の性質に影響することが分かってきた。代謝とは、細胞が生命活動を維持するために、物質を作ったり分解したりする仕組みを指す。

　そうした中でも、分岐鎖アミノ酸として知られるBCAA（バリン、ロイシン、イソロイシン）は、タンパク質の材料となるだけでなく、細胞の増殖や分化を調節する働きも持つとされる。白血病や膵がんなどではBCAA代謝の異常が悪性化に関わることが報告されていたが、乳がんで細胞ごとのBCAA濃度がどのような意味を持つかは分かっていなかった。

　研究グループは、生きた細胞1個ごとのBCAA濃度を測定できるバイオセンサー「OLIVe」を用いて、トリプルネガティブ乳がんを解析した。

　これまでBCAAを測定するには数万個以上の細胞が必要だったが、この技術により、腫瘍内で細胞ごとに異なるBCAA濃度を直接調べられるようになった。

BCAAを「作り分解する」代謝のバランスが鍵

　解析の結果、同じ腫瘍の中でも細胞ごとにBCAA濃度が大きく異なっていた。さらに、BCAA濃度が高い細胞ほど、新たな腫瘍を作り出す能力が高く、がん幹細胞としての性質が強いことが分かった。

　その仕組みも明らかになった。悪性度の高い「claudin-low型（クローディン・ロー型）」のトリプルネガティブ乳がんでは、分岐鎖ケト酸からBCAAを作る酵素「BCAT1」の働きが強まる一方、BCAAの分解経路に関わる酵素複合体「BCKDHc」の働きは抑えられていた。その結果、細胞内のBCAA濃度が高く保たれ、がん幹細胞としての性質や腫瘍形成能力が維持されていた。

　実際にBCAT1の働きを抑えると腫瘍形成は低下し、逆にBCKDHcの働きを回復させても、がん細胞の増殖は抑えられた。また、ヒト乳がんではBCAT1の発現量が高い患者ほど予後が悪いことも確認された。

　今回の研究は、BCAAを作る働きを抑え、分解を促すような代謝制御が、トリプルネガティブ乳がんの新たな治療法につながる可能性を示した。一方で、今回の解析の多くは培養細胞を用いており、患者由来のがん細胞での検証や、BCAAがどのようにがん幹細胞の性質を制御しているかの解明が今後の課題として挙げられている。