ブロッコリーなどのアブラナ科の野菜に含まれる「スルフォラファン」は、注目されている栄養成分だ。体内に取り込まれた化学物質の解毒や抗酸化力を高め、がんを予防する効果があることが知られている。

　スルフォラファンは、カリフラワー、キャベツ、芽キャベツ、ケール、白菜、菜の花などに含まれるが、ブリッコリーのスプラウト(新芽)は特に含有量が多い。

　ブロッコリーのスルフォラファンを濃縮したエキスを摂取した2型糖尿病患者は、グルコースの産生が抑えられ、血糖コントロールが改善することが、スウェーデンのイェーテボリ大学の助教授であるアンデルス ローゼンガレン氏らがルンド大学糖尿病センターと共同で行った研究で明らかになった。

　インスリンは、全身のほぼすべての臓器細胞にブドウ糖をとり込ませ、肝臓や筋肉でブドウ糖からグリコーゲン(貯蔵糖)が合成される(糖新生)のを促進する。さらに、脂肪組織で脂肪が合成されるのを促進したり、脂肪の分解を抑制する。

　一方で、肥満はインスリンが効きにくくなる「インスリン抵抗性」が引き起こす。インスリン抵抗性が起こると、血中に十分な量のインスリンがあるにもかかわらず、インスリンが正常に働かなくなり糖利用が低下し、2型糖尿病を発症することが知られている。

　血糖コントロールを改善するために食事療法が必要だ。「食事を中心とする生活スタイルの改善は2型糖尿病の治療で中心的な役割に担います。しかし、多くの患者ではそれだけでは十分な治療効果を得られないので、薬物療法が必要となります」とローゼンガレン氏は言う。

　欧米では「ビグアナイド薬」が2型糖尿病の第一選択薬となっている。ビグアナイド薬は主に肝臓に作用する薬だ。空腹時に肝臓はエネルギーを供給するため、血液中にブドウ糖を放出する。糖尿病のある人では、このブドウ糖の放出が過剰になることがある。これを抑えることで血糖値を下げる効果を得られる。

　この薬は、インスリンの働きを良くするが、インスリン分泌量を増やさないので、体重が増えにくいという利点がある。また、単剤使用では低血糖はほとんど起こらない。

　しかし、2型糖尿病患者の約15％で腎機能が低下しており、ビグアナイド薬を服用すると乳酸アシドーシスという副作用があらわれるおそれがある。この副作用の症状は吐き気や腹痛などの胃腸症状、倦怠感、過呼吸などだ。 　ローゼンガレン氏は、ビグアナイド薬の代替となる治療薬を見つけることを目標としたが、臨床研究で共通した認識として、研究室での研究だけでは新しい血糖降下薬を開発するのが難しいことが分かっていた。

　課題となっているのは、新薬の開発に取り組む研究者の多くが単一の遺伝子または個々のタンパク質を研究してきたことだ。しかし、糖尿病はとても複雑な病気であり、遺伝子の大規模なネットワークが関わっており、この病気の全体像をみつけて、体系的にアプローチするのは難しかった。

　研究チームは、42％の脂肪と0.15％のコレステロールを含む「西欧食」で飼育された糖尿病のマウスの肝臓組織を分析し、高血糖を引き起こす1,720の遺伝子を同定した。さらに解析し、これを50個の連鎖した遺伝子ネットワークに絞り込んだ。このネットワークが2型糖尿病を発症する原因であることを突き止めた。

　次に既存の薬物化合物のデータベースに含まれる約2,800種類の化合物を調査し、数学モデリングプログラムによって、遺伝子ネットワークが発現するのを防ぐ化合物を見つけていった。そのランク付けでもっとも上位に上がったのがスルフォラファンだった。

　そこで、細胞の培養皿で試験をして、生体においてスルフォラファンが実際に血糖値を下げることを確かめた。スルフォラファンはグルコースの産生を阻害し、高脂肪や高糖質の餌を与えた動物でも、スルフォラファンが耐糖能を改善することを明らかにした。 　研究チームは最後に、スルフォラファンをヒトに摂取してもらう試験を行った。2型糖尿病97人が12週間にわたり、ブロッコリースプラウトの粉末状の濃縮物を1日1回摂取した。用量は、天然のブロッコリー含まれる量の約100倍だった。

　肥満を伴う2型糖尿病患者の多くは空腹時血糖値が高いが、スルフォラファンはプラセボを服用した対照群に比べ、空腹時血糖値を10％低下させ、スルフォラファンが効果的であることが明らかになった。

　「スルフォラファンには糖尿病合併症の発症リスクを下げる十分な効果があることが分かりました。しかも、ビグアナイド薬のように胃腸障害などの副作用を起こしません」と、ローゼンガレン氏は言う。

　ローゼンガレン氏はスルフォラファンを利用した機能性食品の開発の準備も進めている。次の段階の試験で、2型糖尿病を発症するリスクの高い糖尿病予備群を対象に、スルフォラファンの効果を検証したいと考えているという。

Broccoli in focus when new substance against diabetes has been identified(ルンド大学 2017年6月15日)
Sulforaphane reduces hepatic glucose production and improves glucose control in patients with type 2 diabetes(Science Translational Medicine 2017年6月14日)