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ケフィア：抗癌特性を持つ強力なプロバイオティクス

M. Sharifi1 et al.

Med Oncol (2017) 34:183

要約

　 プロバイオティクスと発酵乳製品は、医療、産業、薬局など、さまざまな分野の科学者の注目を集めています。 近年、レポートはケフィアなどの食事性プロバイオティクスが癌の予防と治療に大きな可能性を持っていることを示しています。ケフィアはコーカサス地方とチベットを起源とする発酵乳で、生の牛乳とケフィア粒を培養して作られます。 ケフィア粒は、酵母とバクテリアの混合物であり、共生関係にあります。抗菌、抗真菌、抗アレルギー、抗炎症効果は、ケフィア粒の健康上有益な特性の一部です。さらに、多糖類やペプチドなどのケフィアの生理活性化合物のいくつかは、腫瘍細胞の増殖を抑制し、アポトーシスを誘導する大きな可能性があることが示唆されています。多くの研究により、ケフィアは結腸直腸癌、悪性Tリンパ球、乳癌、肺癌などのさまざまな癌に作用することが明らかになりました。 このレビューでは、ケフィアの抗がん特性に焦点を当てています。

はじめに

　最近の研究では、健康管理におけるプロバイオティクスの役割が注目されており、プロバイオティクスとしての乳酸菌（LAB）が関節リウマチや癌などのさまざまな疾患で治療効果があることが示されています[1、2]。これまでの研究では、プロバイオティクス、特にLABはアポトーシスの誘導に加えて、抗増殖、抗炎症、抗酸化、抗変異原性などのさまざまな抗がん特性があることが示唆されています[3-9]。

　ケフィアは、新鮮な牛乳に小さなカリフラワーの小花のような粒を加えたものです。ケフィア粒は、共生コミュニティにおける、多糖類とタンパク質マトリックス内の酵母と乳酸菌の混合物です[10、11]。ケフィアの主な成分は、乳酸、エタノール、CO2です[12]。ケフィア複合体の成分は、ペプチド、多糖類、スフィンゴ脂質などの抗がん生物活性成分の合成に関与し、さまざまなシグナル伝達経路やアポトーシス、増殖、形質転換などの生体細胞プロセスで重要な役割を果たします[1、10、13]。したがって、ケフィアは癌の治療と予防に効果的な薬剤として作用します。

　このレビューでは、ケフィアの抗癌特性とその効果のメカニズムについて説明します。

プロバイオティクスとケフィア

　プロバイオティクスには、健康に役立つ生きた細菌が含まれています[14]。
別の言葉で言えば、プロバイオティクスは微生物バランスを改善することで、宿主に有益な影響を与える生きた微生物食品サプリメントです[15]。国連食糧農業機関（FAO）および世界保健機関（WHO）の定義に基づくと、プロバイオティクスは「生きた微生物であり、適切な量を投与すると宿主に健康上の利益をもたらします」[16]。プロバイオティクス微生物は、pH、酸性度、温度、防腐剤などのさまざまな物理化学的ストレスに敏感です[17、18]。 ケフィアは最も人気のあるプロバイオティクスの1つであり、バルカンコーカサス地方に由来する強力なサプリメントと考えられています[8、9、19]。

　ケフィアは、酸性で、部分的に発泡性で、わずかにアルコール性の、ミルクの泡状で粘性のある飲料で、均一なクリーミーで弾力のある一貫性と酸味があり、簡単に消化できます[20]。これは、伝統的および商業的形状のケフィア粒を、任意のタイプの半脱脂または脱脂低温殺菌牛乳（ヤギ、羊、牛、ラクダ、水牛）で発酵させて作られています[8、19、21]。ケフィア粒は、乳酸菌（Lactobacillus paracasei、Lactobacillus kefiri、Lactobacillus parabuchneri、Acetobacter lovaniensis）およびSaccharomyces cerevisiaeやKluyveromyces lactisなどの酵母を含む、マトリックス多糖およびタンパク質に蓄積する異なるミクロフローラで構成される。細菌は乳糖を乳酸に変換し、乳のpHを低下させ、酵母は乳酸からエタノールとCO2を生成します[9、22]。

　栄養価の面では、ケフィアには少なくとも2.7％のタンパク質、0.6％の乳酸、10％未満の脂肪が含まれています[22]。ケフィアはビタミン（カロチン、ビタミンA、K、B1、B2、B5、C、B12および葉酸）およびアミノ酸（アンモニア、セリン、リジン、アラニン、スレオニン、トリプトファン、バリン、リジン、メチオニン、フェニルアラニンおよびイソロイシン）および鉱物組成 （Mg、Ca、P、Zn、Cu、Mn、Fe、CoおよびMo）の豊富な供給源です[17]。製造で使用される牛乳の品質、調製方法、ケフィア粒に含まれる微生物が、ビタミンおよびミネラル組成の量と種類を決定することに注意することが重要です[8、22、23]。 ケフィアの主要な多糖類であるケフィランは、酸性乳ゲルの粘度と粘弾性を高める非常に重要な物理化学的特性を示し、ケフィランはレオロジー特性を改善し、粘度を高めることができるという証拠があります[9、19、24]。さらに、ケフィランは抗酸化剤[25]、抗腫瘍剤、抗菌剤として使用できます。一方、ケフィアは、免疫系とコレステロール代謝[26]、骨の健康および乳糖耐性の改善[27]にプラスの効果があります。その結果、ケフィア摂取が癌の予防と治療に潜在的な役割を果たす可能性がある。

ケフィアとがん

　がん細胞は非常に増殖性が高く、アポトーシスに抵抗します。がんのほとんどは、不健康でバランスの悪い食事から発生します。 したがって、食事要因に関する調査は不可欠であり、非常に重要です。重要な食事要因の1つは、ケフィアなどのプロバイオティクスです。新生物の進行の特徴には、腫瘍細胞が免疫応答を回避する能力が含まれます[28、29]。研究は、プロバイオティクス細菌が免疫系のエフェクター機能を刺激できることを示唆しています。実際、プロバイオティクス細菌と末梢血単核細胞（PBMC）の共培養におけるサイトカインプロファイルは、この現象の兆候です[30]。いくつかの研究では、ケフィアがいくつかの細胞経路と相互作用し、抗酸化プロセス、アポトーシス、増殖などの生物学的プロセスを制御できることが示されました（図1）[31、32]。

図1ケフィアの抗がん特性

抗がん剤としてのケフィアの効果のメカニズムは次のとおりです。

ケフィアの免疫調節および抗炎症効果

図2ケフィアが抗癌効果を誘発するメカニズム

　ケフィアが抗発癌効果を誘発する2つのメカニズムは次のとおりです（図2）[39–41]：
1.ケフィアの摂取はTGF-α、TGF-βおよびBcl2の分泌を減少させ、bax抗体の分泌を増加させてアポトーシスを誘導します。
2.ケフィアの活性ペプチドは、ROSを介したアポトーシスを誘導し、DNA切断のためにCa- / Mg-依存性エンドヌクレアーゼを活性化します。
3.TGF-αおよびTGF-βの分泌が少ないと、癌細胞に抗増殖効果が誘導されます。
4.ケフィア中のスフィンゴミエリンは、抗増殖性サイトカインであるインターフェロン-βの分泌を増加させます。

ケフィアの抗酸化効果

　ケフィアを摂取すると、グルタチオンペルオキシダーゼのレベルが上昇し、酸化ストレスの制御に関与するマロンジアルデヒドのレベルが低下します。
一方、ケフィアは1,1-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジル（DPPH）およびスーパーオキシドラジカルに結合し、リノール酸の過酸化も阻害します[42、43]。
その結果、ケフィアは抗酸化特性と抗DNA損傷を減らすことにより抗発癌効果を発揮します（図2）[44]。

ケフィアの抗変異原性効果

　 ケフィアの共役リノール酸異性体と酪酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸の高レベルは、メタンスルホン酸メチル、アジ化ナトリウム、アフラトキシンB1による誘発変異原性の低下に寄与する可能性があります。
さらに、ケフィアには放射線誘発損傷に対する保護効果があります（図2）[45–47]。

さまざまな種類の癌細胞に対するケフィアの効果のメカニズム

ケフィアと乳がん

　以前の研究では、さまざまな癌の抗腫瘍プロセスにおけるケフィアの役割が示されました。乳がんは、女性の間で最も一般的な癌の1つです。 したがって、治療と予防は非常に重要です。2007年、Chen等[13]は、MCF-7およびHMECs細胞株に対するケフィアの抽出物の効果に関する研究を実施し、ケフィアが用量依存的にMCF-7細胞の成長を抑制することを実証しました。ケフィアによるマウスの実験的乳癌の予防に関与するサイトカインの研究では、乳腺と腫瘍における免疫応答に対するケフィア無細胞画分（KF）の調節能力が実証されました[48]。以前の研究によると、ケフィア抽出物は、アポトーシス、細胞周期の停止を誘発し、乳癌細胞の腫瘍成長を低下させます[4]。 したがって、乳癌の予防または治療に適している可能性があります。ケフィアによるマウスの実験的乳癌の予防に関与するサイトカインの研究では、乳腺と腫瘍における免疫応答に対するケフィア無細胞画分（KF）の調節能力が実証されました[48]。以前の研究によると、ケフィア抽出物は、アポトーシス、細胞周期の停止を誘発し、乳癌細胞の腫瘍成長を低下させます[4]。 したがって、乳癌の予防または治療に適している可能性があります。

ケフィアと白血病

　白血病では、ケフィアの摂取によりアポトーシスが増加し、細胞増殖が減少しました[9]。2011年、Maaloufらは、CMEおよびJurkat（ヒトTリンパ球向性ウイルスI型陰性悪性Tリンパ球細胞株）の細胞増殖の有意な減少を用量および時間に依存して示しました。ケフィアは、TGF-β1を上方制御し、TGF-αの発現を下方制御することにより、抗増殖効果を示しました[49]。Rizkらによる研究では、HuT-102悪性Tリンパ球に対するケフィアの抗増殖効果が示され、増殖の減少は有意であり、用量と時間にも依存していました。ケフィアは、サイトカインの1つであるTGF-αのダウンレギュレーションを引き起こし、細胞の増殖と複製を誘発します[50]。
ケフィア粒製品のプロバイオティクス発酵技術（PFT）は、主にラクトバチルスケフィリP-IF株で構成される天然混合物です。ヒト多剤耐性骨髄性白血病（HL60 / AR細胞株）に対するPFTのアポトーシス効果は、PFTが用量依存的にHL60 / AR細胞株のアポトーシスを誘導したことを示しました。アポトーシス誘導は、カスパーゼ3の活性化、Bcl-2のダウンレギュレーション、およびミトコンドリア膜電位MMPのより低い分極と関連していました[51]。

ケフィアと皮膚がん

ケフィアと胃がん

ケフィアと結腸がん

ケフィアと肉腫

結論

　この文献はMed Oncol (2017) 34:183に掲載されたKefir: a powerful probiotics with anticancer propertiesを日本語に訳したものです。タイトルをクリックして原文を読むことが出来ます。