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発がん物質の無毒化を促進する異物代謝系酵素を誘導するがん予防食品の開発＜平成20年度＞

発がん物質の無毒化を促進する異物代謝系酵素を誘導するがん予防食品の開発
大

沼

友

和

（東京薬科大学薬学部）

1. 緒

種のシクロオキシゲナーゼ - ２阻害剤がある 3）。

言

しかしながら，これら薬剤を長期間投与する場合

日本のがん登録によればがんの罹患は増え続けには，副作用に対する注意が必要であり，現在でており，１年間にがんに罹患する人は現在約 50は主として治療後の再発や家族性腫瘍の予防の範〜 60 万人とされ，2020 年には 84 万人に及ぶと囲で使用されている 4）。

推計されている 1）。このままの状態が続くと，日

一方，後者の天然由来物質の効果は医薬品ほど本は世界最長寿命の看板を降ろさざるを得ないかの切れ味はみられないが，がん予防における作用もしれない。このような背景も重なり，欧米のみ

機序は多面的である。それらを整理すると，１）

ならず日本でも注目されているのが伝統的な天然

抗酸化，２）抗炎症，３）免疫能増強，４）がん物素材の持つ疾病予防効果であり，特にがん予防

および前がん細胞に対するアポトーシス誘導，おの可能性を持つ物質は最も注目されているもののよび５）異物代謝系酵素の修飾などに分類される。

一つである。実際にがん予防物質といわれるもの

上記作用のなかで筆者はがん予防の作用機序としは，化学的に合成された医薬品と食品および動物て発がんの初期段階で生体を保護する異物代謝系

成分に由来する天然由来物質の２種類に大別され酵素に注目した。異物代謝系酵素は医薬品のみなる。前者の例としては，乳癌における抗エストロ

らず内因性・外因性異物を代謝する酵素群である

ゲン剤のタモキシフェンや 2），大腸癌における多（Fig.1）。異物代謝系酵素のなかでも glutathione

Fig.1

Role of xenobiotic-metabolizing enzymes and antioxidant enzymes

60

浦上財団研究報告書

Vol.17（2009）

S-transferase（GST），UDP-glucuronosyltransferase

えた。そこで本研究では，漢方生薬を用いた検討（UGT）や NAD（P）
H：quinone oxidoreductase 1で誘導作用を示したセリ科およびその近縁のウコ（NQO1）などは抱合反応やキノン化合物の還元

ギ科の食品に対象を絞り，in vitro および in vivo

反応を触媒し，種々の発がん物質の低毒化またはの両面から異物代謝系酵素を誘導する食品を見出

無 毒 化 を 促 進 す る こ と が 知 ら れ て い る 5，6）。

すことを目的とした。

Catalase や glutathione peroxidase（GPx） は 活
性酸素種の一つである過酸化水素を無毒化する抗

2. 方

法

酸化酵素である。さらに，生体内抗酸化物質であ

2. 1

る glutathione（GSH）およびその合成関連酵素

セリ科の食品であるパセリ，セロリ，ニンジン

材

料

は生体内の還元性を維持するのに大変重要である。 およびミツバは八王子市内のスーパーマーケット
これら抗酸化酵素を含めた一連の異物代謝系酵素で購入した。動物実験に用いたミツバは農事組合の 発 現 は 転 写 因 子 nuclear factor-E2-related

法人大久保園芸から恵与されたものを使用した。

factor ２（Nrf2）によって統括的に制御されていウコギ科の食品であるウドは 2009 年７月に長野

ることが明らかとなっている 7）。事実，野生型マ

県で採取したものを実験に用いた。

ウスと比較して Nrf2 遺伝子を破壊したマウスは

2. 2

セリ科およびウコギ科食用植物の抽出

化学物質に対する感受性が高まっており，発がん

新鮮な植物を水で洗い水分を拭き取った後，そ物質を投与すると，腫瘍形成率が著しく増加すの植物の重量を測定し，ミキサーに移した。なお，る 8）。

ウドについては葉および茎の部分を抽出に用い，対照的に，GST や NQO1 などの異物代謝系酵

それ以外の植物は市販品の状態のまま抽出に用い素をあらかじめ発現誘導させておくと，発がん物

た。植物湿重量の４倍量のメタノールをミキサー質による腫瘍形成が低下することも知られていに加え，植物が完全に切断されるまでミキサーをる 8）。つまり，GST や NQO1 などの酵素の発現回転させた。得られたメタノール抽出液をろ過し，を誘導する物質は発がんを抑制する能力を持つとろ液をエバポレーターにより減圧留去した。残渣考えられている。これまでの研究により明らかに物を少量のメタノールに溶解することで最終的にされた代表的な異物代謝系酵素の誘導剤としては， 40 倍濃縮液（10 g/ml）とした。これら食用植物
アブラナ科ブロッコリーに含まれる sulforaphane
やショウガ科ウコンに含まれる curcumin などがメタノール抽出液は− 20℃にて保存した。
動物実験に使用したミツバおよびウドの投与液

知られている 9）。多くの誘導剤は野菜や果物など， は以下のように調製した。各メタノール抽出液を天然植物から同定されている。筆者も約 80 種類

３倍量のヘキサンで 3 回洗浄し，その後メタノーの漢方生薬を対象に異物代謝系酵素の誘導作用を

ル層をエバポレーターで減圧留去した。残渣物を調査した結果，セリ科羌活にその誘導作用がある

ヘキサン / 酢酸エチル（２：１ , v/v）の溶媒でという知見を得た 10）。しかしながら，漢方生薬

再溶解し，その等量の飽和食塩水で２回，ついでは一般的にあまり身近なものではなく，むしろよ

水で２回有機層を洗浄した。無水硫酸マグネシウ

り日常的に摂取する機会の多い食品中から GST

ムで乾燥させた有機層を再びエバポレーターで減や NQO1 の誘導剤を探索する方が，結果的には圧留去し，残渣物を投与開始日にコーンオイルに

がん予防としての恩恵を受ける可能性があると考再溶解した。

発がん物質の無毒化を促進する異物代謝系酵素を誘導するがん予防食品の開発

2. 3

細胞培養

61

2，6-dichloroindophenol を，UGTには4-methyl

ラット正常肝臓由来の細胞株 Clone 9 細胞細胞

u m b e l l i f e r o n e を ， c a t a l a s e およびG P x に はは American Tissue Culture Collection 社より購hydrogen peroxide を，CYP1Aにはethoxyresorfin

入 し， ５ ％ CO2/95 ％ air の 気 流 下，10 ％ fetal

を基質に用いた。

bovine serum，100 U/ml ペ ニ シ リ ン G，100

2. 6

ng/ml ストレプトマイシンおよび 0.25 ng/ml ア

本動物実験は本学設置動物実験委員会の承認のム ホ テ リ シ ン B を 含 ん だ Dulbecco s modiﬁed
Eagle s medium で培養を行った。
2. 4

細胞生存率の測定

動物と食用植物メタノール抽出液の投与下で行われた。
５週齢雄性 C57BL/6J マウスは東京実験動物より購入した。実験期間中の水および餌は自由摂取，Clone 9 細 胞 を 24 ウ ェ ル プ レ ー ト に ４ × 104

日照サイクルは 12 時間とし，投与開始までに１cells/well で播種し，24 時間培養した。その後，週間の馴化を行った。2. 2 項で調製した食用植物

500‒1000 倍希釈した各濃度の食用植物メタノー

メタノール抽出液はミツバ 500 g/kg またはウド

ル抽出液を含む無血清培地に置換し，24 時間イ

100 g/kg の投与濃度で１日１回４日間強制経口

ンキュベートした後，MTT 試薬を用いて細胞生によりマウスに投与した。対象にはコールオイル

存率の測定を行った。

を４日間投与した。最終投与 24 時間後，エーテ

2. 5

酵素活性測定Clone 9 細胞およびマウス臓器における各異物
代謝系酵素の活性測定は以下のように行った。

ル麻酔下マウスを脱血死させ，直ちに各臓器を摘出した。摘出した臓器は使用時まで− 80℃にて保存した。

Clone 9 細胞を 6 × 105 cells/90 mm dish で播種

2. 7

し，48 時間培養した。その後，無血清培地にてTable 1 におけるデータは平均±標準偏差（n1000 倍希釈した食用植物メタノール抽出液に培＝３）を表し，Table 2 から 7 におけるデータは地を置換し，24 時間インキュベートした。細胞平均±標準誤差（n ＝３）を表す。有意差検定はを回収した後，125 mM スクロースおよび 2 mM

Dunnet 検定を用い p ＜ 0.05 を統計学的有意差とEDTA を含む 50 mM Tris‒HCl（pH 7.4）バッフ

した。

ァー（Buffer A）中にて細胞を超音波処理し，10000g × 15 分の遠心分離により，細胞ライセー
トを調製した。マウス各臓器のサイトゾールおよびミクロソームは臓器湿重量の 4 倍量の Buffer

統計解析

3. 結
3. 1

果

細胞生存率に及ぼす食用植物メタノール
抽出液の影響A にて各臓器を均質化し，105000g ×１時間の超Clone 9 細胞を用いた in vitro 異物代謝系酵素

遠心によりそれぞれの画分を分離することで調製の誘導試験を行うにあたり，高濃度処理による食した。得られた酵素画分（細胞ライセート，サイト

用植物メタノール抽出液の殺細胞効果が現れない

ゾールおよびミクロソーム画分）における GST， 濃 度 を 設 定 す る た め， 種 々 の 濃 度 の 抽 出 液 で
NQO1，UGT，catalase，GPx， お よ び cytochrome

Clone 9 細胞を処理し，MTT 試薬による細胞生

P450（CYP）1A の活性測定ならびに GSH 含量存率の測定を行った。処理 24 時間後における細の 測 定 は す べ て 既 報 に 従 っ た。GST に は胞生存率が 90％以上であれば合格とした。その

1-chloro-2,4-dinitrobenzene を ， NQO1 に は

結 果， パ セ リ は ５ mg/ml 以 下， セ ロ リ は 10

62

浦上財団研究報告書

Vol.17（2009）

mg/ml 以下，ニンジンは 10 mg/ml 以下，ミツ

セリとセロリを除くその他の植物メタノール抽出

バは 6 mg/ml 以下，ウドは 1 mg/ml 以下の濃度

液は抗酸化酵素 catalase 活性を上昇させた。ミで 90％以上の細胞生存率を示し，それ以上の高ツバおよびウドメタノール抽出液は測定した全て

い濃度では細胞生存率が 90％を下回った（dataの酵素活性ならびに抗酸化物質 GSH の含量を有

not shown）。よって以降の各植物メタノール抽

意 に 増 加 さ せ， そ の 増 加 率 は 陽 性 対 象 と し た出液による in vitro 誘導試験は 90％以上の細胞生

sulforaphane とほぼ同程度であった。ニンジンメ

存率を維持することができる上記最高濃度を用い

タノール抽出液はミツバとウドに次いで高い誘導て行った。

能を示し，パセリとセロリの抽出液による誘導は

3. 2

食用植物メタノール抽出液による in vitro

調査対象とした食品の中では低いものであった。
3. 3

酵素誘導試験

ミツバおよびウドメタノール抽出液によるマウス in vivo における異物代謝系酵素

Clone 9 細胞に食用植物メタノール抽出液を添加し，発がん物質の解毒代謝関わる異物代謝系酵の誘導素である GST，NQO1，および UGT，抗酸化酵

Clone 9 細胞を用いた in vitro 酵素誘導試験の素 で あ る catalase， 生 体 内 抗 酸 化 物 質 で あ る

結果より，ミツバとウドメタノール抽出液が異物

GSH に及ぼす影響を調べた。異物代謝系酵素の代謝系酵素の強い誘導作用を持っていることが示

誘導剤として広く認知されている sulforaphane

さ れ た。 次 の 段 階 と し て， そ の 誘 導 作 用 が inを陽性対象として Clone 9 細胞に添加し，同様にvivo でも発揮されるかどうかを実証することはヒ測定を行った。Table 1 に示したように，調査対トへの適用を考える上で重要である。1 週間の馴象とした植物メタノール抽出液は程度の違いはあ化の後，抽出液をコーンオイルに再溶解し，マウ

るものの，いずれも溶媒対象と比較して有意にスに 4 日間連続経口投与した。投与後，マウスのGST，NQO1，および UGT 活性を上昇させた。

肝臓，小腸，腎臓，および肺における異物代謝系

ニンジンメタノール抽出液は有意差を得られなか酵素の活性測定を行った。ミツバおよびウドメタ

ったものの，それ以外の植物メタノール抽出液はノール抽出液を投与したマウスの肝臓，小腸，腎細胞内 GSH 含量も有意に上昇させた。また，パ臓，および肺における GST と NQO1 の活性は，Table 1

Effect of methanol extracts of Apiaceae and Araliaceae food plants on xenobiotic-metabolizing
enzymes and antioxidant enzymes activities in Clone 9 cells.

Treatment
Control
Sulforaphane
（2nM）
パセリ
（5mg/ml）
セロリ（10mg/ml）
ニンジン（10mg/ml）
ミツバ（6mg/ml）
ウド（1mg/ml）

GST activity
NQO1 activity
GSH content Catalase activity
UGT activity（nmol/min/mg） （nmol/min/mg） （nmol/mg） （nmol/min/mg） （nmol/min/mg）
9.27 ± 1.93
（100％）
20.7 ± 1.00*（223％）
17.4 ± 2.18*（188％）
14.2 ± 1.67*（153％）
20.7 ± 2.53*（223％）
24.0 ± 1.82*（259％）
21.4 ± 1.21*（231％）

217 ± 50.8
（100％）
541 ± 42.4*（249％）
327 ± 6.60*（151％）
383 ± 31.7*（176％）
472 ± 56.7*（218％）
661 ± 62.6*（305％）
569 ± 46.3*（262％）

7.13 ± 2.11
（100％）
9.45 ± 1.54
（133％）
14.5 ± 1.76*（203％）
13.6 ± 1.92*（191％）
11.1 ± 1.52
（156％）
16.9 ± 2.43*（237％）
15.3 ± 3.16*（215％）

7.04 ± 2.20
（100％）
17.6 ± 0.49*（250％）
8.24 ± 0.01
（117％）
7.51 ± 1.19
（107％）
13.4 ± 2.43*（190％）
14.9 ± 2.15*（212％）
14.1 ± 1.80*（200％）The number in parenthesis was expressed as a percentage of each control.
*，p ＜ 0.05.

1.29 ± 0.18
（100％）
2.76 ± 0.33*（214％）
1.95 ± 0.24*（151％）
2.01 ± 0.20*（156％）
2.05 ± 0.26*（159％）
2.42 ± 0.11*（188％）
2.84 ± 0.32*（220％）

発がん物質の無毒化を促進する異物代謝系酵素を誘導するがん予防食品の開発
Table 263

GST activities in the cytosol of C57BL/6J mice treated withmethanol extracts of Mitsuba and Udo.
GST activities（nmol/min/mg）

Treatment
Control
ミツバ
ウド

Liver

Small intestine

KidneyLung1858 ± 125（100％）
3190 ± 191*
（172％）
2830 ± 367*
（152％）

180 ± 37.2
（100％）
573 ± 139
（318％）
413 ± 189
（229％）

712 ± 38.0
（100％）
1415 ± 79.5*（199％）
1462 ± 188*（205％）

173 ± 46.4
（100％）
256 ± 1.99
（148％）
245 ± 15.1
（142％）The number in parenthesis was expressed as a percentage of each control.
*，p ＜ 0.05.
Table 3

NQO1 activities in the cytosol of C57BL/6J mice treated withmethanol extracts of Mitsuba and Udo.
NQO1 activities（nmol/min/mg）

Treatment
Control
ミツバ
ウド

Liver

Small intestine

KidneyLung

23.0 ± 5.32
（100％）
65.3 ± 2.43*（284％）
52.8 ± 3.35*（230％）

75.3 ± 25.5
（100％）
163 ± 23.2
（216％）
111 ± 53.7
（147％）

192 ± 91.5
（100％）
363 ± 31.4*（189％）
305 ± 9.44*（159％）

16.5 ± 2.25
（100％）
26.2 ± 2.99*（159％）
25.2 ± 2.57*（153％）The number in parenthesis was expressed as a percentage of each control.
*，p ＜ 0.05.
Table 4UGT activities in microsomes of C57BL/6J mice treated withmethanol extracts of Mitsuba and Udo.
UGT activities（nmol/min/mg）

Treatment
Control
ミツバ
ウド

Liver

Small intestine

KidneyLung

23.6 ± 0.75
（100％）
20.1 ± 3.65
（85.2％）
32.1 ± 2.74
（136％）

11.9 ± 0.70
（100％）
22.0 ± 2.65
（185％）
30.1 ± 5.39*（253％）

12.8 ± 1.39
（100％）
9.85 ± 1.80
（77.0％）
9.23 ± 1.39
（72.1％）

7.84 ± 3.06
（100％）
11.1 ± 0.40
（142％）
12.3 ± 0.70
（157％）The number in parenthesis was expressed as a percentage of each control.
*，p ＜ 0.05.

有意差の有無はあるが，全ての臓器で約 1.4 倍以

O-deethylase（EROD）活性を指標に CYP1A 活

上上昇していた（Tables 2 and 3）。UGT 活性は性を測定した結果，いずれの臓器も有意な上昇は小腸，ついで肺の順に上がっていた（Table 4）。 認められなかった（Table 7）。測定した異物代
Catalase 活性は四つの臓器の中でもともと同酵

謝系酵素および抗酸化酵素の誘導パターンは本研

素活性の一番高い腎臓においてのみ有意に上昇し究における投与濃度ではミツバとウドメタノール

た（Table 5）。ミツバおよびウドメタノール抽抽出液ともに類似していた。

出液による各臓器の GPx 活性の顕著な変動は認められなかった（Table 6）。CYP1A サブファミ

4. 考

察

リーは多環状芳香族炭化水素やヘテロサイクリッ

本研究では異物代謝系酵素の誘導を介したがん

クアミンなどの代謝的活性化に関与し，むしろそ予防の可能性を示す食品を見出すことを目的としれら化合物による発がんを促進する異物代謝系酵た。異物代謝系酵素の全てが発がん物質の解毒に素 と し て 知 ら れ て い る 11）。Ethoxyresorﬁn

関わるわけではないが，本研究で測定を行った

64

浦上財団研究報告書
Table 5Vol.17（2009）

Catalase activities in the cytosol of C57BL/6J mice treated withmethanol extracts of Mitsuba and Udo.
Catalase activities（nmol/min/mg）

Treatment
Control
ミツバ
ウド

Liver

Small intestine

KidneyLung

75.1 ± 13.7
（100％）
78.7 ± 10.2
（105％）
107 ± 24.0
（142％）

2.48 ± 0.55
（100％）
4.01 ± 0.44
（161％）
1.57 ± 0.40
（63.3％）

118 ± 6.74
（100％）
192 ± 7.23*（163％）
166 ± 7.53*（141％）

3.20 ± 0.95
（100％）
41.7 ± 0.14
（130％）
4.27 ± 0.40
（133％）The number in parenthesis was expressed as a percentage of each control.
*，p ＜ 0.05.
Table 6GPx activities in the cytosol of C57BL/6J mice treated withmethanol extracts of Mitsuba and Udo.
GPx activities（nmol/min/mg）

Treatment
Control
ミツバ
ウド

Liver

Small intestine

KidneyLung

43.7 ± 1.32
（100％）
44.6 ± 2.38
（102％）
41.7 ± 16.0
（95.4％）

38.7 ± 13.2
（100％）
52.2 ± 6.83
（135％）
32.2 ± 10.0
（83.2％）

137 ± 12.6
（100％）
164 ± 8.43
（120％）
159 ± 1.94
（116％）

23.1 ± 2.19
（100％）
30.8 ± 2.21
（133％）
29.5 ± 3.15
（128％）The number in parenthesis was expressed as a percentage of each control.

Table 7

EROD activities in microsomes of C57BL/6J mice treated withmethanol extracts of Mitsuba and Udo.
EROD activities（pmol/min/mg）

Treatment
Control
ミツバ
ウド

Liver

Small intestine

KidneyLung

56.1 ± 5.29
（100％）
36.2 ± 7.86
（64.5％）
37.7 ± 14.8
（67.2％）

2.28 ± 0.17
（100％）
3.52 ± 1.00
（148％）
2.20 ± 0.78
（96.5％）

3.77 ± 1.63
（100％）
3.34 ± 0.08
（88.6％）
3.16 ± 1.26
（83.8％）

3.30 ± 0.76
（100％）
3.65 ± 0.59
（111％）
2.84 ± 0.03
（86.1％）The number in parenthesis was expressed as a percentage of each control.

GST，NQO1，および UGT は発がん物質を含む

全ての植物メタノール抽出液は Clone 9 細胞の生

多くの化合物の解毒に関与する。そのため，これ存率に影響を与えない濃度以下で実験を行った。

ら酵素を誘導することで発がん物質に対する解毒設定した濃度の植物メタノール抽出液で細胞を処活性を上げることはがん予防に繋がると考えられ理した結果，誘導能に大小関係は認められるものている。そこで本研究では著者が注目しているセの，対象とした食用植物の全てが GST，NQO1，

リ科およびその近縁のウコギ科の食用植物の中かおよび UGT の活性を上昇させた（Table 1）。特ら，異物代謝系酵素の誘導を引き起こすものを見にミツバとウドメタノール抽出液での処理は出し，培養細胞を用いた in vitro からマウス in

Clone 9 細 胞 中 の GST，NQO1，catalase， お よvivo までの研究開発を行った。

び UGT 活性，さらに GSH 含量を有意に上昇さClone 9 細胞に各種食用植物メタノール抽出液

せた。これら酵素はいずれも転写因子 Nrf2 によを添加したところ，いくつかの植物では高濃度処る制御を受けることから，ミツバおよびウドのメ理による細胞毒性が現れた。これを回避するため， タノール抽出液には Nrf2 を活性化する成分が含

発がん物質の無毒化を促進する異物代謝系酵素を誘導するがん予防食品の開発

65

まれていると思われる。さらに，ミツバとウドのは異物代謝系酵素の誘導剤として古くから知られメタノール抽出液は陽性対象として用いたている化合物であり，GST や UGT を誘導するが，sulforaphane と同程度の誘導能を示したことか

一方で発がん物質の代謝的活性化に関与する

ら，ミツバとウドによる異物代謝系酵素の誘導作

CYP1A も強力に誘導してしまう。このタイプの用は比較的強いかもしれない。

化合物は二機能性誘導剤とされ，がん予防剤としClone 9 細胞を用いた in vitro スクリーニングては好ましくない。しかしながら，ミツバやウドにおいて，異物代謝系酵素の誘導作用が強かった

メタノール抽出液は CYP1A 発現量の最も多い肝ミツバとウドのメタノール抽出液は，マウスを用臓での活性に影響を及ぼさなかったため，両メタ

いた in vivo での誘導作用についても検討を行っノール抽出液は sulforaphane と同様に発がん物た。測定対象とした臓器は化合物の吸収・代謝・質の解毒に関わる異物代謝系酵素を選択的に誘導排泄に関わり，Nrf2 の mRNA 発現レベルが高いする一機能性誘導剤としてみなすことができる。

とされる肝臓・小腸・腎臓・肺とした。ミツバお以上の結果よりセリ科ミツバおよびウコギ科ウよびウドメタノール抽出液の投与により，GST

ドは GST，NOQ1，および UGT のような異物代および NQO1 活性はいずれの臓器でも上昇して謝系酵素を誘導し，がん予防活性を有する可能性いた（Tables 2 and 3）。GST や NQO1 は異物代が示された。しかしながら，本研究はマウスを用

謝系酵素のなかでも Nrf2 による発現制御が効率いたわずか 4 日間の検討であり，長期間投与によ的に行われており，Nrf2 高発現臓器におけるミる影響は全くわからない。長期間の投与により，ツバおよびウドメタノール抽出液による両酵素活蓄積されたそのもの自身の毒性が現れるかもしれ性の上昇は十分予想される結果であると言える。

ない。さらに，ミツバやウドのメタノール抽出液

一方で，UGT 活性の上昇は臓器によって異なっの投与濃度を考慮しても，通常我々が摂取し得るており，同酵素活性は小腸および肺で上昇していミツバやウドの量でヒトにおいて本研究で得られた（Table 4）。UGT には多くの分子種が存在し， た異物代謝系酵素の誘導作用を発揮する可能性は
そ の 誘 導 発 現 は Nrf2 だ け で な く AhR（aryl

残念ながら低いと思われる。今後，ミツバおよびhydrocarbon receptor）

ウドをがん予防食品として開発をするのであれば，や PXR（pregnane X

receptor）による制御も受けるとされている 12）。

ミツバやウドに含まれる酵素誘導成分を明らかに

AhR や PXR に与えるミツバおよびウドメタノー

し，その成分のみによる異物代謝系酵素の誘導作

ル抽出液の影響は本研究からではわからないが，用を検討する必要がある。日常の摂取量で補うこ

両植物メタノール抽出液による異物代謝系酵素のとが困難であれば，濃縮抽出物を調製し，サプリ

誘導はおそらく Nrf2 を介した機構で行われるたメントとして開発するか，酵素誘導成分の含量をめ，小腸および肺には Nrf2 によって制御を受け高めるようなミツバやウドの品種改良を行う必要

る UGT 分子種が多く存在するのではないかと推もあるかもしれない。いずれにしても，本研究に測する。抗酸化酵素 catalase および GPx 活性はよりがん予防食品としてミツバおよびウドが異物

両植物メタノール抽出液の投与により多くの臓器

代謝系酵素の発現を促進するという新しい知見をで上昇傾向を示したが，GST や NQO1 のような得ることができた。

異物代謝系酵素と比べると際立って目立つほどでは なかった（Tables 5 and 6）。b-Naphthoﬂavone

66

謝

浦上財団研究報告書

辞Vol.17（2009）
５） Hays J. D. and Pulford D. J., Crit. Rev. Biochem. Mol.

本研究を遂行するあたり，多大な研究助成を賜りました浦上食品・食文化振興財団に心より感謝

Bio., 30, 445-600（1995）
６） Nioi P. and Hayes J. D., Mutat. Res., 555, 149-71（2004）
７） Thimmulappa R. K., Mai K. H., Srisuma S., Kensler T.

の意を表しますとともに貴財団の益々のご発展を

W., Yamamoto M., and Biswal S., Cancer Res., 62, 5196-203

お祈り申し上げます。また，実験に協力してくだ（2002）

さいました東京薬科大学薬学部
らびに阿南

中山

慎司氏な

鋭三郎氏，さらに，ミツバを御供与いただきました農事組合法人大久保園芸

佐野公彦氏に深く感謝致します。

８） Iida K., Itoh K., Kumagai Y., Oyasu R., Hattori K.,
Kawai K., Shimazui T., Akaza H., and Yamamot M., Cancer
Res., 64, 6424-31（2004）
9） Chen C. and Tony Kong A. N., Free Radic. Bio. Med., 36,
1505-16（2004）
10） Ohnuma T., Nakayama S., Nishiyama T., Ogura K., andHiratsuka A., Drug Metab. Rev., Supplement I, 39, 217

文献１） 国立がんセンター，がんの統計（2005）
２） Henderson B. E., Ross R. K., and Pike M. C., Science,
259, 633-8（1993）
３） Wakabayashi K., Asian Pac. J. Cancer Prev., 1, 97-113（2000）
４） IARC, IARC Handbooks of Cancer prevention, 1（1997）（2007）
11） Gonzalez F. J. and Gelboin H. V., Drug Metab. Rev., 26,
165-183（1994）
12） Bock K. W. and Kö
57-75（2005）

hle C., Methods Enzymol., 400,

Development of cancer preventing foods that induce xenobiotic-metabolizing enzymes that detoxify carcinogens

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Development of cancer preventing foods that induce xenobiotic-metabolizing
enzymes that detoxify carcinogens
Tomokazu Ohnuma（School of Pharmacy, Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences）

Chemoprevention comprises multiple intervention methods using either pharmacologicalor dietary agents to impede, arrest, or reverse carcinogenesis at various stages. Developmentof cancer preventing foods is highly desirable, due to their safety, low toxicity, and general
acceptance as dietary supplements. The purpose of this study is to find the dietary
xenobiotic-metabolizing enzyme（XME）inducers for chemoprevention. Overall, the XME
system plays an important role in determining the final fate of carcinogens and theirsubsequent impact on carcinogenesis. Glutathione S-transferase（GST）,NAD（P）H：quinone, and UDP-glucuronosyltransferase（UGT）are major XMEs,
oxidoreductase 1（NQO1）
which are expressed in various tissues and involved in the detoxiﬁcation of carcinogens.
When Clone 9 cells, a cultured cells line from normal rat liver, were incubated withseveral methanol extracts of edible plants from Apiaceae and its closely related family
Araliaceae, the methanol extracts of Cryototaenia japonica（Mitsuba in Japanese）and Aralia
cordata（Udo in Japanese）signiﬁcantly induced the antioxidant protein catalase as well as
GST, NQO1, and UGT. The XME-inducing potency of the two methanol extracts in Clone 9
cells was almost equivalent to that of sulforaphane, an isothiocyanate compound known to
be a potent inducer of XME in vitro and shown to be protective against carcinogen-induced
tumorigenesis in laboratory animals.
To investigate the effect of the methanol extract of Mitsuba or Udo on the induction of
XMEs in vivo, the two extracts were administered orally to mice for 4 consecutive days.
GST and NQO1 activities were increased in liver, small intestine, kidney, and lung of micetreated with the methanol extract of Mitsuba or Udo. In contrast, UGT activity wasincreased only in small intestine. Although cytochrome P450（CYP）1A subfamily, which isalso one of the major XMEs, is known to be involved in metabolic activation of carcinogens
such as polycyclic aromatic hydrocarbon and heterocyclic arylamine, the methanol extractof Mitsuba or Udo did not alter CYP1A activity. These results indicate that the methanol
extract of Mitsuba or Udo may contain constituents that induce carcinogen-inactivating
XME such as GST and UGT rather than carcinogen-activating XME such as CYP1A.
This study suggested that Mitsuba and Udo, edible plants, might be expected to havechemopreventive properties. However, further studies on adsorption and toxicity of Mitsuba
and Udo are needed.