アルギニン。あなたの体がすでに作り出し、タンパク質が豊富な食品から摂取しているアミノ酸が、どうやらかなり重要らしい。ロックフェラー大学の新しい研究によると、アルギニンが不足すると、免疫システムががんやウイルスと戦う能力が弱まる可能性があるという。そう、免疫システムが必要としていたのは、また一つ厄介な理由だったわけだ。

ロックフェラー大学のエリザベス・アンド・ヴィンセント・マイヤー・システム癌生物学研究所を率いるソハイル・タヴァゾイエ氏は、この関連性を何年も研究してきた。2023年には、大腸がん細胞からアルギニンを奪うと、細胞に多くの変異が蓄積することが判明。今度は、アルギニン不足が免疫システムを怠けさせる可能性も見つけた。アルギニンが不足すると、細胞はMHC-1と呼ばれるタンパク質の産生に苦労する。MHC-1は、変異した細胞や侵入したウイルスを免疫システムに警告する役割を担う。これは、細胞レベルで「猛犬注意」の看板を出し忘れるようなものだ。

良い知らせは？適度な量のアルギニン（市販の錠剤数錠分）で、MHC-1産生に関わる遺伝子を回復できる可能性があること。この研究結果は、権威ある雑誌『Cell』に掲載された。

「私たちの研究は、アルギニン不足が免疫システムを妨げる仕組みを明らかにし、アルギニン摂取を増やすことが有益である可能性を示しています」と、研究室の博士研究員であるウー・チュウシュアン氏は言う。「おそらく、他の治療法と組み合わせて、がんやウイルス感染症の治療に使えるかもしれません」。タヴァゾイエ氏はさらに、「アルギニン補充は、免疫療法を受けている患者や、ウイルス病原体にさらされるリスクの高い人々にすぐに試験できるでしょう。アルギニンは安価で容易に入手できるため、治療および予防研究がすぐに開始されることを期待しています」と付け加えた。

さて、科学的な部分を説明しよう。アミノ酸はタンパク質の構成要素であり、その産生はコドン（3つのDNA塩基のグループ）によって指示される。アルギニンをコードするコドンは6つもあり、その重要性がうかがえる。科学者たちは、アミノ酸の利用可能性の変化が細胞の代謝やシグナル伝達に影響を与えることを知っていたが、それらの変化が遺伝子発現に直接影響を与えるかどうかはあまり知られていなかった。

ウー氏は、大腸がん、インフルエンザ、SARS-CoV-2など、いくつかのモデルで、食事や病気によるアルギニンレベルの変化を調べた。これらの疾患はすべて、異常なアミノ酸レベルと関連している。「最も顕著なパターンの1つは、これらすべての疾患でアルギニンが最も枯渇したアミノ酸であることでした」と彼女は言う。

細胞培養を用いて、ウー氏はアルギニンが減少すると414のタンパク質が異常に低レベルになることを発見した。そのほとんどはアルギニンの既知の機能に関連していたが、MHC-1タンパク質を産生する3つのHLA遺伝子が際立っていた。MHC-1タンパク質は、外来または異常なタンパク質をT細胞に提示し、T細胞が免疫部隊を動員する。アルギニンが不足すると、タンパク質を組み立てる細胞内の機械であるリボソームが、MHC-1の産生中に停止する。アルギニンが十分でないと、仕事を完了できず、細胞はT細胞に警告するシグナルをあまり表示しない。これにより、危険な細胞がレーダーの下をすり抜けることができる。

「これらの発見は、特定のアミノ酸の摂取が、そのアミノ酸が豊富なタンパク質の産生を増加させることにより、生物の遺伝子発現を直接調節できることを明らかにした点でエキサイティングです」とタヴァゾイエ氏は言う。「食事操作によるこのような選択的翻訳調整は、他の多くのタンパク質やアミノ酸にも及ぶと考えています」。

次に、ウー氏はマウスにさまざまな量の食事性アルギニンを与えてテストした。低アルギニン食のマウスは大腸がん腫瘍が多く発生し、アルギニンを多く摂取したマウスは少なかった。また、チャールズ・ライス研究室のハインツ＝ハインリッヒ・ホフマンとともに、インフルエンザとSARS-CoV-2のマウスモデルもテストした。結果は同様で、驚くべきものだった。「アルギニン豊富な食事のマウスはウイルス感染の症状が軽いだけでなく、