ALAの特性を利用した応用技術

Pocket

ALA(5-アミノレブリン酸)が、iPS細胞の技術を後押しする技術開発のニュースが発表されました

iPS細胞の可能性と課題
元々、人の組織や臓器は、最初からできあがっていたわけではありません。お母さんのお腹の中で受精卵というたった一種類の細胞から細胞分裂を繰り返し約60兆個もの細胞へと分裂されていきます。それと同時に木の幹から枝がわかれるように分化して様々な働きをする細胞へと変化し、違う働きを持つ細胞同士が結び付きあって、ようやく人の組織や臓器のもとになる部分が作られてきます。

赤ちゃんの進化

この分化される前の状態の細胞は「幹細胞」と呼ばれていますが、この幹細胞と同様に、同じ細胞を作ったり、別の種類の細胞に分化できる能力を持っているのが「iPS細胞」なのです。つまり、iPS細胞は、まだ臓器などになっていない状態の細胞で、人のあらゆる部分の細胞になりえる可能性を秘めているのです。これが「万能細胞」と呼ばれる所以です。iPS細胞を、傷ついた細胞や臓器に移植して治療すれば、その臓器に適した細胞へと変わり修復することが可能になります。

ALAを使って残ったiPS細胞だけを除去する技術
iPS細胞は、皮膚や血液などの細胞に、特定の遺伝子を入れて人工的に作られた細胞です。無限に増殖でき、必要な細胞を必要なだけ作れるので、再生医療には欠かすことができません。しかし、ほんのわずかな割合でiPS細胞が別の細胞へと分化せずにそのままの形で残ってしまう場合があり、残ったiPS細胞は体に移植した際にがん化する恐れがありました。そのため、残ったiPS細胞だけを除去する技術が切望されていたところ、ALAが残ったiPS細胞に取り込まれるという性質が発見されたのです。そして、ALAが取り込まれたiPS細胞に特定の波長の光を当てると細胞が死滅し、安全に取り除くことができるというニュースが発表されました

ALAを投与し、光を照射すると 分化されずに残ったiPS細胞だけが死滅する

死滅する残留iPS細胞
元々ALAは、正常な細胞ではヘムという物質へと変化しスムーズに代謝されていきますが、がん組織ではプロトポルフィリンⅨという物質へ変化し、代謝されずにそのまま蓄積する特徴があります。がん細胞に蓄積されたこのプロトポルフィリンⅨは、ある特殊な波長の光を当てると破壊されることから、海外では「光線力学治療」の薬としてALAは承認を受けています。

ALAの特性を応用して、分化されずに残ったiPS細胞だけを取り除くという技術は、今後iPS細胞を再生医療に応用する際に大きな課題を克服する、とても画期的な技術として期待されています。

◎ALA(5-アミノレブリン酸)について
体内のミトコンドリアで作られるアミノ酸、ヘムやシトクロムと呼ばれるエネルギー産生に関与するタンパク質の原料なる重要な物質です。しかし、加齢に伴い生産性が低下することが知られています。焼酎粕や赤ワイン、かいわれ大根れなどの食品にも多く含まれるほか、植物の葉緑体原料としても知られています。

ALA+ミネラルのパワー

Pocket

ALAとミネラルの組み合わせが秀逸
ALA(5-アミノレブリン酸)はヒトや動物に限らず、植物の中にも存在するアミノ酸ですが、ALAが単体で働くよりも、「ミネラル」と協力して働くことで、大きな力を発揮することがわかっています。

例えば、ALAと鉄(Fe)が組み合わさると、「ヘム」と呼ばれる物質が作り出されます。「ヘム」は血液の原料になったり、ATPというエネルギーを効率的に作る働きをします。
あるいは、ALAがコバルト(+Co)と組み合わさると「ビタミンB12」が作り出され、赤血球の生成を助けたり、神経の機能を正常に保つ働きをします。
また植物においても、ALAと「マグネシウム」が組み合わさると、葉緑体の中で作用するクロロフィルとなります。クロロフィルは、光合成には必要不可欠な物質ですのでALAも植物にとっては、欠かせない成分と言えるのです。

ALAはミネラルと組み合わさって効果を発揮する

そもそも「ミネラル」って何?
ヒトの体をこれ以上細かく分けられない元素レベルまで分解すると、炭素(C)水素(H)酸素(O)窒素(N)の4つの元素が全体の約96%を占めています。そして、これら4つの元素以外の全ての元素が、総称して「ミネラル」と呼ばれています。
「ミネラル」は、5大栄養素の一つとされ、タンパク質・脂質・炭水化物の3大栄養素に、ビタミン・ミネラルが加わり、私たちの体をつくり、調子を整えてくれます。

ヒトに必要な五大栄養素

「ミネラル」は、体の機能を維持、調整するのには欠かせない栄養素ですが、私たちの体内で作り出すことができないため、通常は食べものや飲みものから補うしかありません。必要な量はごくわずかですが、不足すると「ミネラル欠乏症」という症状が起き、様々な病気の元になると考えられています。

ミネラルにも「ALA」が必要だということ
そんな大切なミネラルですが、実はALAと組み合わせることでミネラルが持っている力を発揮することができるのです。
現代の化学の力によって体を構成する物質を元素レベルまで細かく分類できるようになったのですが、実際には、ひとつの成分だけが単独で働くことはなく、様々な成分と組み合わさり、形、名称を変えて生命を支えています。その様々な成分を支えたり、力を引き出すのがALAの魅力ともいえるでしょう。

 
◎ALA(5-アミノレブリン酸)について
体内のミトコンドリアで作られるアミノ酸、ヘムやシトクロムと呼ばれるエネルギー産生に関与するタンパク質の原料なる重要な物質です。しかし、加齢に伴い生産性が低下することが知られています。酎粕や赤ワイン、かいわれ大根れなどの食品にも多く含まれるほか、植物の葉緑体原料としても知られています。

がんの化学治療で貧血!?ALAへの期待!

Pocket

貧血で酸素不足!?
女性によくみられる貧血ですが、女性ホルモンは男性ホルモンに比べて血液を新しく作る指示の頻度が少ないため、男性ホルモンの少ない女性に貧血が多いそうです。また、女性は月経や出産など血液を失う機会も多く、成人女性の20〜25%が貧血予備軍だと考えられています。
貧血は、頭痛やめまい・立ちくらみなど様々な症状を引き起こしますが、一般的には血液中に含まれるヘモグロビンの濃度が基準値を下回った場合に貧血と診断されます。
ヘモグロビンは、体に必要な酸素を血液中に運搬する働きがあり、ヘモグロビンの量が減ると体中に酸素がうまく運ばれなくなり、全身が「酸欠状態」になります。

一概にはいえませんが、生理の時に頭痛やめまいが起きやすくなるのも貧血によって脳が酸欠状態となっていると考えられています。また、息切れ・動悸などの症状は、心臓が酸欠状態になっている時に起こります。
ヘモグロビンは、「ヘム」と「グロビン」という成分からできていますが、実はALA(5-アミノレブリン酸)はそのヘムの元になっているアミノ酸です。以前、“ミトコンドリアの中でALAが作られる”という話を書きましたが、ALAはミトコンドリアの中で違う成分へと変化し、鉄と結合してヘムとなり、そのヘムが酸素と結合し、ヘモグロビンとして血液の中で酸素を運ぶのです。

頭痛に悩む女性

がんの化学療法で貧血に
がんの治療方法として抗がん剤などの化学療法がありますがその化学療法の副作用の1つに貧血が挙げられ、治療を受けているがん患者のおよそ40%の方が貧血になるといわれています。
現在、化学療法による貧血の治療には赤血球輸血などが用いられていますが、処方によっては副作用があるため治療に制限があるなど、未だ決定的な治療法は確立されていません。しかし、ALAはヘムの原料となり造血機能を活性化するため、化学療法が引き起こす貧血を改善することが期待され、現在研究が進められています。

 
◎ALA(5-アミノレブリン酸)について
体内のミトコンドリアで作られるアミノ酸、ヘムやシトクロムと呼ばれるエネルギー産生に関与するタンパク質の原料なる重要な物質です。しかし、加齢に伴い生産性が低下することが知られています。酎粕や赤ワイン、かいわれ大根れなどの食品にも多く含まれるほか、植物の葉緑体原料としても知られています。

免疫力の低下と冷え性…ALAとの関係

Pocket

これから一段と底冷えしてくる季節ですが、季節を問わずにいつも手足が冷えているという「冷え性」の方が最近とても増えています。
50年前の日本と比較すると、現代の日本人の体温は0.7度近く下がっているそうです。その主な原因として考えられるのは、仕事や家事が便利になり、生活の中で運動をする機会が格段に少なくなったことから筋肉量が低下し、基礎代謝が下がっていることが挙げられます。
また、過労やストレス、睡眠不足などにより、自律神経のバランスが崩れていることも、冷え性の要因と考えられています。

体が冷えると、元々持っている免疫力が低下し、風邪やインフルエンザなどにかかりやすくなるといわれています。特にウィルスが活性化する冬の低温乾燥の季節には、外部から侵入してくるウィルスなどを排除する力が弱まってきます。
病を未然に防ぐには、体温を上げて、免疫力を使えることが一番ですが、一般的には加齢とともに基礎代謝が下がり、免疫力は20代をピークに低下していきますので、基礎代謝を上げるために運動や睡眠、食生活が重要になってきます。

HT162_L

実は、外部からALA(5-アミノレブリン酸)を取り入れると、食べた物を熱として消費する働きを持つ「YCP」と呼ばれるタンパク質を細胞の中にあるミトコンドリア内で増やしてくれます。ALAを摂取すると、この「UCP」が増え、約4時間後には体温が平均0.2度上昇することがわかっています。

ミトコンドリアの機能を強化して免疫力を高める
元々、ミトコンドリアは、人がんが動く時のエネルギーを生み出す役割を持っていますが、ミトコンドリア内でエネルギーが生まれる時には、同時に熱も生じるために体温が上がってきます。つまり、ミトコンドリアの機能を強化すれば、体温が上がり、免疫力強化につながります。
現在では、ALAを摂取することでミトコンドリアの機能を強化することが解明されてきていますが、ALAを摂取するメリットは他にどのようなことがあるのでしょうか。

ALAを摂取して、ミトコンドリアの機能を強化することはとても重要ですが、ミトコンドリアそのものの量を増やすための有酸素運動や、ミトコンドリアを強化するための安定した睡眠やバランスのとれた食事も大切です。しっかりと心がけて過ごしたいものです。

 

◎ALA(5-アミノレブリン酸)について
体内のミトコンドリアで作られるアミノ酸、ヘムやシトクロムと呼ばれるエネルギー産生に関与するタンパク質の原料なる重要な物質です。しかし、加齢に伴い生産性が低下することが知られています。酎粕や赤ワイン、かいわれ大根れなどの食品にも多く含まれるほか、植物の葉緑体原料としても知られています。

不思議な特徴を持つALA

Pocket

ALAの重要性が見落とされていた!?
ALA(5-アミノレブリン酸)は、人が歩いたり動いたりするエネルギーを作り出す、おおもとのところで働いているとても重要なアミノ酸の一種ですが、実はこれまであまり注目されてきませんでした。
それは、ALAを人工的に作り出す技術が難しかった、という理由もありますが、それ以外にALAは体内ですぐに代謝されて違う物質に変化し、体内にALAとしてそのまま残っていることがないため、その重要性が見落とされていたのではないかと考えられています。しかし、現在は発酵法によるALAの量産技術が確立できたことで、様々な分野で応用されるようになってきました。

 

がんの手術に利用されているALA
ALAは『違う物質に変わる』という性質を利用して、膀胱ガンや脳腫瘍の手術に応用されています。
元々ALAは体内でも作られますが、外から取り込まれたALAは、細胞の中でポルフィリンという物質に変わります。その後、エネルギーを作るために、ヘムやシトクロムと呼ばれる、さらに違う物質に変化します。

正常な細胞では、下の図のようにALAはすぐに代謝され重要な働きを担うのですが、がん細胞ではALAから変化したポルフィリンが代謝されず、そのままがん細胞に蓄積されます。このがん細胞に溜まったポルフィリンに、ある一定の波長の光を当てると、その部分だけが光ります。つまり、がん細胞(に蓄積したポルフィリン)だけが光るので、その光っている部分だけを切除することが可能です。肉眼だけではがんかどうか判断しにくい部分でも、がん細胞が光ることで切除すべき場所を特定でき、残すことなくしっかりとがんの部分だけ切除できるのです。
これは光線力学診断と呼ばれ、現在はALAとレーザー光を用いた、正常な細胞は残しつつ、がん細胞だけを殺す、という研究も進められています。

img2

 

がん以外でも活躍しているALA
2014年8月には、大阪市立大学医学部の研究グループが感染症(MRSA)の新たな治療法として、抗生物質を使わずに、ALAとLEDを用いた光線力学療法が有効な治療効果を示すことを発見したという研究論文が、米国の科学誌”PLOS ONE”に掲載、発表されました。
様々な分野でALAを応用した研究が進められ、大きな可能性が広がっています。

 

◎ALA(5-アミノレブリン酸)について
体内のミトコンドリアで作られるアミノ酸、ヘムやシトクロムと呼ばれるエネルギー産生に関与するタンパク質の原料なる重要な物質です。しかし、加齢に伴い生産性が低下することが知られています。酎粕や赤ワイン、かいわれ大根れなどの食品にも多く含まれるほか、植物の葉緑体原料としても知られています。