筑波大学生命環境系の桑山秀一講師は8月14日、コーヒーやお茶に含まれ摂りすぎれば中毒を起こすカフェインの作用機構を分子レベルで明らかにしたと発表した。哺乳類の体内で重要な働きをしている生理活性物質「プロスタグランジン」の前駆物質がカフェインによって体内に作られ、細胞の死を促すことを突き止めた。抗がん剤の作用を増強することでも知られるカフェインやその類似物質を利用した新しいがん治療法の開発などにつながると期待される。
　カフェインの過剰摂取は、幻覚などの精神的症状や動悸・頭痛といった中毒症状を起こし、時には死に至らしめる一方、抗がん剤の効果を高めるといった薬理活性もある。ただ、その仕組みは未解明だった。
　そこで、まずモデル生物として広く使われている細胞性粘菌の遺伝子組み換え体を作った。粘菌はプロスタグランジンの前駆物質であるアラキドン酸を体内で作る合成酵素を持つが、組み換えによりこの酵素を持たないようにした。
　この組み換え体を高濃度のカフェインにさらしたところ、通常なら死んでしまう粘菌が死ななかった。一方、遺伝子を組み替えていない粘菌をカフェイン中に入れ、外部からアラキドン酸を添加すると粘菌は死んだ。これらのことから、桑山講師は、アラキドン酸がカフェインによる細胞死を促進したと考えた。
　人間など哺乳類でも確認するため、ヒト培養細胞を使った実験も試みた。粘菌とは異なり哺乳類では、遺伝情報に基づいて特定の細胞の死を促すアポトーシスという仕組みがある。実験ではそれと区別するため、アポトーシスを抑制した条件下で調べた。その結果、細胞性粘菌と同様にアラキドン酸がカフェインによる細胞死を促していることがわかった。
　桑山講師は、今後さらに詳しくメカニズムを解明するとともに、抗がん剤の作用を増強する新物質などを探したいといっている。