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レクチンとは、糖質に特異的に結合する非免疫起源のタンパク質または糖タンパク質のことである。 レクチンは通常、そして間違いなく定義によれば、1分子あたり少なくとも2つの結合部位を持ち、結合した細胞を凝集させる傾向がある。 動物レクチンには、白血球と血管の相互作用に関与するセレクチン、老化した脱シアリル化糖タンパク質を循環から排除する肝細胞ガラクトース結合レクチン(アシアロ糖タンパク質受容体)、補体タンパク質として機能する循環マンノース結合レクチン、本来の機能が不明な細胞内ガレクチン(ガラクトース結合レクチン)などが存在する1)。 微生物レクチンには、多くの腸内細菌の病原性に不可欠なアドヘシン(接着剤)が含まれる。 植物レクチンは、特に種子やナッツ類に多く含まれる。 植物レクチンは球状タンパク質であり、哺乳類の酵素による消化を受けにくく、消化管内を通過することができる。 植物体内での機能は不明であるが、おそらく成長促進作用や抗真菌作用があるものと思われる。 レクチンは通常、結合した細胞に影響を与える。 コンカナバリンAやフィトヘマグルチニンのように、分裂促進作用があることは古くから知られている。 しかし、無毒の食物レクチンと腸の相互作用については、最近までほとんど研究されていなかった。
本号(709ページ)では、Jordinsonらが、ソラマメレクチンが細胞毒性なしに増殖を阻害し、分化とタンパク質合成を促進することを報告している。 これは、珍しい、興味深い効果の組み合わせである。 現在知られているレクチン効果のほとんどがそうであるように、そのメカニズムは不明であるが、分化に対する効果が接着分子ep-CAMに関連している証拠が示されている。 このレクチンは、一般的な食用キノコ(Agaricus bisporus)に含まれる無毒の抗増殖性レクチンと似ている点がある2。最近、このレクチンが内在化され、核局在配列依存性の核タンパク質輸入を選択的に阻害することが判明した3。 しかし、ある細胞株での結果を他の細胞株に外挿しすぎないように、特に悪性腫瘍の細胞株から動物全体に外挿する場合は注意が必要である。 分化の促進がLS174Tにのみ見られ、HT29やSW1222の細胞には見られないことは注目に値する。 LS174TはHT29と異なり、コンフルエントな培養で十分に分化した杯細胞を形成する傾向がある4。細胞表面のどの糖タンパク質がレクチンと結合するかについては、さらなる研究が必要である。
Jordinsonらは、レクチンは果物や野菜に多く含まれるが、これらの食品の摂取は大腸癌に対する予防効果があることを指摘し、増殖促進性の植物レクチンと大腸癌との関連は考えにくいと暗示している。 しかし、これでは、食事と大腸がんに関する我々のレクチン-ガラクトース仮説が不完全なものになってしまう5。 ピーナッツを摂取すると、粘膜糖タンパク質にガラクトースが発現している人では直腸粘膜の増殖が促進されるという証拠6もある。我々は、大腸がんや前がん病変において、粘膜糖タンパク質に発現するガラクトースの増加と管内レクチンとの間で重要な機能相互作用が起こる可能性があるという原則を証明するというより、食事性ガラクトース結合レクチンが大腸がんの主要原因として立証されると考えている7。 我々は、管腔内レクチンの多くは微生物由来であり、これらのレクチンの多くと競合的に結合し阻害する食事性ガラクトースの役割が、果物や野菜の繊維による大腸癌予防効果を説明する上で、より重要なメカニズムである可能性を指摘した。 リバプールにおける食事と大腸がんに関する最近のケースコントロール研究は、食事性ガラクトースの保護効果を支持している8
ソラマメレクチンが無傷のヒト腸管にどのような影響を与えるかを予測することはできない。食事で摂取したソラマメレクチンが「大腸がんの進行を遅らせるかもしれない」というJordinsonet alの結論は興味深いけれど非常に思索的である。 レクチンと炭水化物との相互作用、レクチンと腸内細菌との相互作用、レクチンの耐熱性や消化能力、大腸上皮細胞以外の細胞への作用の可能性など、予測できない要素が多くある。 Pusztaiらは、レクチンの毒性作用の多くが腸内細菌叢との相互作用に依存することを示し9、我々は食事性レクチンが内在化し、そのまま末梢血中を循環することを示した10
上皮糖質生物学の分野全体と、粘膜と食事性や微生物由来の腸内レクチンとの相互作用に関するその意味は興味深く、さらなる研究の機会が求められているといえるだろう。 大腸癌に見られる糖鎖異常の多くは、浸潤の可能性や最終的な予後と相関することが示されている。 糖鎖異常の一部は、粘膜に発現する血液型糖鎖抗原として、遺伝的制御下にあると考えられる。 レクチン-上皮細胞間の相互作用の性質と、細胞表面および細胞内上皮糖タンパク質の糖鎖形成制御の機能的重要性については、まだ多くのことが解明されていない。 植物レクチンの中には、ソラマメやキノコのレクチンのように、増殖や分化の制御や悪性疾患におけるその変化に関与する重要な細胞内糖タンパク質を特定する上で非常に有用なツールとなる可能性がある。
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