がん免疫療法のカギはミトコンドリア？KRAS遺伝子変異と高濃度ビタミンCの意外な関係

2026年11月2日、国立がん研究センター、京都大学、名古屋大学の研究チームから、興味深い研究成果が発表されました。

「がん細胞のミトコンドリアDNAの量が、がんに対する免疫反応を左右する」

というものです。

特に注目されたのが、KRAS遺伝子変異を持つがん細胞です。

KRAS変異は、膵臓がん、大腸がん、肺がんなどでよく見られる遺伝子異常です。

今回の研究では、KRAS変異のあるがん細胞にはミトコンドリアDNAが多く蓄積しており、これを利用することで、免疫療法の効果を高められる可能性が示されました。

実は、KRAS変異を持つがん細胞の特殊な性質に着目した研究は、以前から行われています。

その一つが、高濃度ビタミンCによるがん治療の研究です。

今回は、ミトコンドリアと免疫療法の新しい研究を紹介するとともに、KRAS変異がんに対する高濃度ビタミンCの働きや、実際の臨床試験の結果についても解説します。

そもそもミトコンドリアとは？

ミトコンドリアは、私たちの細胞の中にある小さな器官で、よく「細胞の発電所」と呼ばれています。

私たちが食事から取り入れた糖質や脂質などを利用して、ATPというエネルギーを作るのが主な仕事です。

筋肉を動かすときも、心臓が拍動するときも、脳が働くときも、何をするにもATPが必要です。

そして、ミトコンドリアにはメインとなるエネルギーを作る以外にも、細胞の生死や免疫反応の調節という役割があります。

そして今回、ミトコンドリアが、がん細胞を攻撃する免疫の働きにも深く関係していることが明らかになりました。

がん細胞が死ぬと、免疫が活性化する？

がん治療では、抗がん剤や分子標的薬などによって、がん細胞を死滅させることを目指します。

ただし、がん細胞の死に方にはいくつかの種類があります。

例えば、周囲にあまり炎症を起こさず、静かに処理されるような細胞死があります。

一方で、がん細胞が死ぬ際に、周囲の免疫細胞に危険を知らせるような物質が放出されることもあります。

これを「免疫原性（めんえきげんせい）細胞死」と呼びます。

免疫原性細胞死が起こると、樹状細胞などが活性化し、がん細胞を攻撃するキラーT細胞の働きにつながります。

つまり、抗がん剤でがん細胞を直接攻撃するだけでなく、その細胞死をきっかけに、患者さん自身の免疫にも働いてもらうことが期待できるのです。

今回の研究では、この免疫原性細胞死に、ミトコンドリアDNAが重要な役割を果たしていることが分かりました。

KRAS遺伝子変異があると、ミトコンドリアDNAが増える

KRASは、細胞の増殖をコントロールする遺伝子の一つです。

通常は、必要なときに細胞を増殖させる信号を伝えます。

ところが、KRAS遺伝子に変異が生じると、増殖のスイッチが入りっぱなしになることがあります。

これが、がん細胞の異常な増殖につながります。

今回の研究では、KRAS変異を持つがん細胞で、ミトコンドリアDNAが増加する傾向が確認されました。

その仕組みを調べたところ、KRAS変異によって活性酸素が増加し、それがミトコンドリアDNAの複製を促していることが分かりました。

そして、このミトコンドリアDNAが、細胞の中にある免疫の警報装置を作動させることも明らかになったのです。

この警報装置は「cGAS-STING経路」と呼ばれています。

難しい名前ですが、簡単に言うと、本来そこにないはずのDNAを見つけると、免疫に危険を知らせる仕組みです。

ミトコンドリアDNAが細胞質へ漏れ出すと、この仕組みが作動して、I型インターフェロンなどが産生されます。

その結果、免疫細胞が活性化し、がんに対する攻撃が促される可能性があります。

3つの薬を組み合わせて、マウスのがんが消失

研究チームは、この仕組みを利用した治療を検討しました。

使用したのは、次の3つです。

1. MEK阻害薬：がん細胞の増殖シグナルを抑える
2. マイトファジー阻害薬：傷ついたミトコンドリアの分解を抑える
3. 抗PD-1抗体：免疫細胞ががんを攻撃する働きを回復させる

マイトファジーとは、傷ついたミトコンドリアを細胞の中で処分する仕組みです。

MEK阻害薬によってミトコンドリアDNAが漏れ出しても、マイトファジーが働くと、その反応が弱められてしまいます。

そこで、マイトファジーを抑える薬を併用することで、ミトコンドリアDNAによる免疫刺激を強めようとしたのです。

その結果、KRAS変異陽性の大腸がんを持つマウスでは、3剤併用によって腫瘍の増殖が強く抑えられました。

12匹中2匹では、腫瘍が完全に消失しました。

一方、ミトコンドリアDNAが少ない腫瘍では、同じような効果は認められませんでした。

これは、ミトコンドリアDNAの量が、将来的に免疫療法の効果を予測する指標になる可能性を示しています。

現在はまだ動物実験の段階ですが、KRAS変異のあるがんに対する新しい治療戦略として期待されます。

KRAS変異がんには高濃度ビタミンCが効きやすい？

ここで、高濃度ビタミンCの研究について紹介します。

実は、KRAS変異とビタミンCの関係は、10年以上前から研究されています。

2015年、医学誌『Science』に、非常に興味深い研究が発表されました。

「高濃度ビタミンCは、KRASまたはBRAF遺伝子変異を持つ大腸がん細胞を選択的に死滅させる」

という研究です。

なぜ、KRAS変異を持つがん細胞は、高濃度ビタミンCに弱いのでしょうか。

そのカギとなるのが、「GLUT1」というタンパク質です。

がん細胞はブドウ糖を大量に取り込む

がん細胞は、増殖するために大量のエネルギーを必要とします。

そのため、ブドウ糖を積極的に取り込む性質があります。

ブドウ糖を細胞内へ運ぶ働きをしているのが、GLUT1という輸送体です。

KRASやBRAFに変異がある大腸がん細胞では、このGLUT1が増えていることがあります。

そして、ここが面白いところです。

ビタミンCには、酸化された「デヒドロアスコルビン酸（DHA）」という形があります。

DHAは、ブドウ糖と同じGLUT1を使って細胞内に取り込まれるのです。

GLUT1が多いがん細胞では、DHAが大量に取り込まれやすくなります。

ビタミンCが、がん細胞のエネルギー産生を止める

細胞内に入ったDHAは、ビタミンCへ戻る過程で、グルタチオンなどの抗酸化物質を消費します。

すると、細胞内で活性酸素が増加します。

活性酸素が増えすぎると、エネルギーを作るために重要なGAPDHという酵素の働きが抑えられます。

GAPDHは、ブドウ糖からエネルギーを作る「解糖系」に必要な酵素です。

KRASやBRAF変異のある大腸がん細胞では、この解糖系への依存度が高くなっている場合があります。

そこでGAPDHの働きが止まると、がん細胞はエネルギー不足に陥ります。

最終的に、細胞死が起こるという仕組みです。

つまり、高濃度ビタミンCは、KRAS変異がん細胞のエネルギー代謝の弱点を攻撃できる可能性があるのです。

この研究では、KRAS変異を持つ大腸がんのマウスモデルでも、腫瘍増殖の抑制が認められました。

高濃度ビタミンCは、ミトコンドリアにも影響する

高濃度ビタミンCの作用は、解糖系に限りません。

2023年に発表された研究では、高濃度ビタミンCががん細胞のミトコンドリアに持続的な変化を起こすことが示されました。

薬理学的な高濃度ビタミンCは、条件によって過酸化水素などの活性酸素種を発生させます。

その結果、ミトコンドリアの分裂や形態が変化し、エネルギー代謝にも影響します。

この研究では、ERK-Drp1というシグナル経路がミトコンドリアの分裂に関わり、がん細胞が酸化ストレスに適応する仕組みの一つになっていることが示されました。

さらに、この経路を阻害すると、高濃度ビタミンCによるがん細胞への毒性が強まることも報告されています。

ここまでを整理すると、KRAS変異を持つがん細胞には、次のような特徴があることになります。

• KRAS変異によって活性酸素が増え、ミトコンドリアDNAが蓄積しやすくなる
• エネルギー代謝の変化によって、高濃度ビタミンCによる酸化ストレスに弱くなる場合がある
• ミトコンドリアの機能や分裂を変化させることで、がん細胞の生存に影響を与えられる可能性がある

今回の国立がん研究センターの研究では、ミトコンドリアDNAが免疫反応を左右することが分かりました。

一方、高濃度ビタミンCの研究では、酸化ストレスやエネルギー代謝への作用が注目されています。

今後、高濃度ビタミンCによる代謝の変化が、ミトコンドリアDNAの放出や免疫活性化にどのような影響を及ぼすのか、興味深い研究テーマだと思います。

現時点では、高濃度ビタミンCによって今回の研究と同様のミトコンドリアDNA放出が起こり、患者さんの免疫療法の効果を高めるという臨床的な証拠はありません。

第Ⅲ相試験で、RAS変異陽性大腸がんの治療成績が改善

では、実際の患者さんではどうなのでしょうか。

2022年に発表されたVITALITY試験は、高濃度ビタミンCの臨床研究の中でも重要な試験です。

対象となったのは、切除不能な転移性大腸がん患者442人です。

標準治療のFOLFOX療法（±ベバシズマブ）に、高濃度ビタミンC点滴を追加した場合の効果が検討されました。

全患者では、明らかな上乗せ効果なし

まず、全体の結果です。

治療	無増悪生存期間中央値
FOLFOX±ベバシズマブ	8.3か月
同治療＋高濃度ビタミンC	8.6か月

全患者では、無増悪生存期間の有意な延長は認められませんでした。

全生存期間についても有意差は認められていません。

RAS変異陽性の患者群では結果が変わった

ところが、あらかじめ計画されていたRAS遺伝子変異陽性患者のサブグループ解析では、興味深い結果が出ました。

治療	無増悪生存期間中央値
FOLFOX±ベバシズマブ	7.8か月
同治療＋高濃度ビタミンC	9.2か月

ハザード比は0.67（95％信頼区間0.50〜0.91）でした。

つまり、RAS変異陽性患者群では、高濃度ビタミンCを追加することで、病勢進行または死亡のハザードが33％低下するという結果が得られました。

ただし、これはサブグループ解析であり、RAS変異陽性患者群でも全生存期間の有意な延長は確認されていません。

なお、ここでいうRAS変異には、KRASのほかNRASなども含まれます。

2015年の基礎研究で示されたKRAS変異がんの代謝的な弱点が、実際の患者さんでも治療効果に関係している可能性を考えさせる結果です。

膵臓がんでは、生存期間が約2倍になった研究も

さらに、2024年には転移性膵臓がんを対象としたランダム化比較試験が発表されました。

この研究では、ゲムシタビン＋ナブパクリタキセルに、高濃度ビタミンC点滴を追加する効果が検討されています。

36人がランダム化され、34人が割り付けられた治療を受けました。

結果は以下のとおりでした。

治療	全生存期間中央値	無増悪生存期間中央値
抗がん剤のみ	8.3か月	3.9か月
抗がん剤＋高濃度ビタミンC	16.0か月	6.2か月

高濃度ビタミンCを追加した患者群では、生存期間の延長が報告されました。

膵臓がんの多くにはKRAS遺伝子変異があります。

そのため、KRAS変異による代謝の変化が高濃度ビタミンCの感受性に関係している可能性は、研究する価値があると思います。

また、対象患者数が少ない第Ⅱ相試験であり、この結果を確認するためには、さらに規模の大きな臨床試験が必要です。

高濃度ビタミンCで免疫療法の効果も高まる？

ここまでの研究では、高濃度ビタミンCによるがん細胞への直接的な作用を紹介してきました。

ところが最近では、免疫療法との併用についても研究されています。

2025年に『Cell Reports Medicine』で発表された研究では、LKB1という遺伝子の機能が失われた肺がん細胞に、高用量ビタミンCを使用しました。

LKB1の機能が失われた肺がんは、免疫チェックポイント阻害薬が効きにくいことがあります。

研究では、高用量ビタミンCによって細胞内の活性酸素が増加し、「パイロトーシス」と呼ばれる細胞死が誘導されました。

パイロトーシスとは、細胞膜が破れて内容物が放出される、炎症性の強い細胞死です。

この反応によって樹状細胞やCD8陽性T細胞の働きが活性化し、マウスモデルでは抗PD-1抗体の効果が高まりました。

これは、高濃度ビタミンCによって、免疫療法が効きにくいがんの性質を変化させられる可能性を示した研究です。

今回のミトコンドリアDNAの研究と共通している点があります。

それは、がん細胞に酸化ストレスを与え、その死に方を変えることで、免疫反応を強めようとしていることです。

これまで高濃度ビタミンCは、がん細胞への直接的な毒性を中心に研究されてきました。

今後は、免疫を活性化する作用についても研究が進むかもしれません。

温熱療法もミトコンドリアに働きかける？

ミトコンドリアの機能に影響を与える可能性がある治療として、温熱療法も研究されています。

温熱療法は、がんのある部分を加温して、がん細胞にストレスを与える治療です。

細胞実験では、温熱によってミトコンドリアの機能や膜電位が変化し、活性酸素の増加や細胞死が起こることが報告されています。

また、温熱によってDNA修復機能や細胞内タンパク質に変化が生じ、抗がん剤や放射線治療への感受性が高まる可能性もあります。

米国国立がん研究所（NCI）も、一部のがんでは温熱療法を化学療法や放射線治療と組み合わせることで、腫瘍縮小効果が高まると紹介しています。

ただし、生存期間の延長については、がん種や治療方法によってエビデンスが限られています。

今回のKRAS変異とミトコンドリアDNAの研究を踏まえると、温熱療法によって生じる酸化ストレスが免疫反応にどう影響するのかについても、今後の研究が期待されます。

運動や食事でミトコンドリアを整えることも大切

ここまでは、がん細胞のミトコンドリアに働きかける治療について紹介しました。

一方、患者さん自身の健康な細胞のミトコンドリアを良好な状態に保つことも大切です。

そのために取り組みやすいのが運動です。

有酸素運動や筋力トレーニングを続けると、筋肉のミトコンドリアの量や機能が改善することが知られています。

米国臨床腫瘍学会（ASCO）のガイドラインでも、がん治療中の患者さんに対して、体調に応じた有酸素運動と筋力トレーニングを推奨しています。

運動は疲労感を軽減し、筋力や身体機能を維持するために役立ちます。

無理に激しい運動をする必要はありません。

体調に問題がなければ、食後に10分程度歩くことや、椅子から立ち上がる運動などから始めてもよいでしょう。

また、食事では十分なエネルギーとタンパク質を確保し、筋肉量の低下を防ぐことが重要です。

極端な糖質制限や絶食によって、KRAS変異がんを選択的に弱らせられるという臨床的な証拠はありません。

特に進行がんの患者さんでは、体重や筋肉量の減少によって治療を続けることが難しくなる場合もあります。

まとめ：KRAS変異とミトコンドリアが、新しいがん治療のカギになる？

今回の研究から見えてきたのは、がん細胞を死滅させることだけでなく、どのように死なせるかによって、その後の免疫反応が変わるということです。

KRAS変異のあるがん細胞は、増殖シグナルだけでなく、エネルギー代謝や酸化ストレスへの対応にも特徴があります。

これまでは、こうした特徴ががん細胞の強さにつながっていると考えられてきました。

しかし、その特徴が治療の弱点になる可能性もあります。

高濃度ビタミンCによる酸化ストレスへの感受性、ミトコンドリアDNAを介した免疫反応、そして免疫チェックポイント阻害薬との併用。

これらの研究は、がん細胞の代謝に着目した新しい治療開発につながる可能性を持っています。

もちろん、高濃度ビタミンCがKRAS変異がんに確実に効くという段階ではなく、免疫療法との組み合わせについても臨床研究が必要です。

それでも、今回の研究で私が特に興味深いと思ったのは、これまでがん細胞の増殖を助けていた仕組みが、見方を変えると治療の標的になるということです。

がん細胞の弱点は、意外にも、がん細胞自身が生き延びるために利用している仕組みの中にあるのかもしれません。

ミトコンドリアとKRAS遺伝子変異。

今後のがん免疫療法や代謝を標的とした治療の発展に注目したいと思います。