この研究は、研究室と数学的モデリングの両方で、がんの進行方法を利用する方法を直接定量化して検証した初めての研究です
「進化の二重結合」が、時間の経過とともに治療に抵抗性を示す前立腺がんの解決策となる可能性があることが、アイルランドの研究者らが参加した新たな研究で判明した。
この研究は、ナチュラルキラー細胞免疫療法を使用して、放射線療法を使用して治療抵抗性のがん細胞を曝露し、除去する方法を示しています。
この研究では、がん細胞がDNA損傷治療に対する耐性を進化させることに成功すると、免疫療法に対して非常に脆弱になる重大な弱点が露呈することが判明した。
これは、がん細胞が1つの治療法に適応すると別の治療法に対してより脆弱になり、またその逆も同様であるという「進化的二重結合」を表している。
この研究は、ダブリンのトリニティカレッジと米国のモフィットがんセンターの国際研究チームによって実施された。
「この戦略は、農業分野でげっ歯類の個体数を制御するために使用される可能性のある方法に似ています」と、モフィットがんセンターの研究チームの上級メンバーの一人であるロバート・ゲイテンビー氏は述べた。
「フクロウを導入することから始めるかもしれません。しかし、げっ歯類は茂みの下に隠れることで適応することができます。ここでヘビの追加は進化の二重結合を表しています。フクロウから逃げようとするげっ歯類はヘビに対して脆弱であり、茂みから離れてヘビを避けた場合、彼らはフクロウの簡単な餌食になります。」と彼は説明した。
がんの進化方法を利用するというアイデアは、腫瘍学の学会でよく議論されてきましたが、この研究は、実験室実験と詳細な数学的モデリングアプローチの両方を使用して、そのような方法を直接定量化し、検証した最初の研究です。
研究チームは、がん細胞がどのようにして放射線療法に耐性を持つようになるかを調査することから始めた。がん細胞が生存し、最終的には増殖できるようにする DNA 修復経路の発現を増加させることにより、がん細胞が放射線療法や一部の化学療法などの他の DNA 損傷治療に耐性を持つ可能性があることは、数十年にわたってよく知られてきました。
しかし、最近発表された新しい研究は、 国際放射線腫瘍学ジャーナル、生物学、物理学らは、これらの放射線耐性細胞は、予期せぬが予測可能な分子変化も起こし、それによって「リガンド」と呼ばれる特定の細胞膜タンパク質の発現が増加することを発見した。このタンパク質は、がん細胞を攻撃する免疫系の重要な構成要素であるナチュラルキラー（NK）細胞によって認識される。
その結果、癌細胞が放射線に耐えるのを助ける適応そのものが、同時に癌細胞をNK細胞媒介死滅に対してより敏感にし、「進化的二重結合」を生み出す。
複数のヒト前立腺がん細胞株を用いた実験室実験では、放射線耐性細胞は、放射線感受性細胞と比較して、NK細胞死滅に対して最大2倍敏感であることが判明した。そして、放射線療法の後にNK細胞ベースの免疫療法を続けると、その併用療法はいずれかの治療単独よりも優れた効果を発揮し、感受性の高い癌細胞集団と耐性のある癌細胞集団の両方を抑制しました。
さらに、研究者らは、彼らのダブルバインド戦略が他の種類の癌細胞にも作用することを発見し、これが広範な新しい癌治療戦略となる可能性があることを示しています。研究者らは基本的に、がん細胞の抵抗性を悪用可能な脆弱性に変え、よりソフトな標的にするための青写真を開発した。
「重要なことに、この研究は、耐性は体力を犠牲にして得られるに違いないという癌生物学の長年の思い込みに疑問を投げかけています」と、ダブリンのトリニティ・カレッジの比較免疫学の教授であり、主任著者の一人であるクリオナ・オファレリー氏は述べた。
「私たちの研究は、耐性細胞が感受性細胞よりも早く増殖する場合でも、2番目の治療法が耐性細胞自体を優先的に標的にしている場合には、ダブルバインド戦略が依然として効果的であることを示しています。」
「これは、単に腫瘍が出現した後に耐性に反応しようとするのではなく、腫瘍の進化を意図的に誘導する方法についての青写真も提供するので、非常に興味深いものです。進化療法を概念的なアイデアから、テスト可能な定量的な治療設計戦略に移行させます。」
この研究では、生物学的な発見に加えて、進化的な二重結合を厳密に定義し定量化する新しい数学的枠組みが導入されています。実験データを進化ベースの競合モデルと統合することで、研究者らは最適な治療順序を予測し、その予測を実験的に確認することができました。
そして、この研究は前立腺がんに焦点を当てていますが、著者らは、このアプローチは広く適用できることを強調しています。
「がん細胞に予測可能な適応変化を誘導する治療法、特に免疫認識に影響を与える治療法は、二重結合を生み出すために第二の治療法と組み合わせる可能性があります」と、トリニティ大学で博士号取得中に研究の多くを完了した、NIHの資金提供を受けているフロリダ州タンパのモフィットがんセンターのキンバリー・ラディ博士は述べた。
「これは、腫瘍が時間の経過とともにどのように適応するかを予測し、その適応を治療上最大限に活用するための時間的介入を予測できる、進化に基づいた個別化された治療選択肢の開発の基礎を築きます。」
この研究は、Cancer Systems Biology Consortium (CSBC) を通じた国立がん研究所からの資金提供によって支援されました。 Physical Sciences Oncology Network (PSON);モフィット進化療法センター・オブ・エクセレンス。アイルランド保健研究委員会 (HRB、HRA);アイルランドを調査する。そしてトリニティ・セント・ジェームスがん研究所 – がん免疫学刺激賞を受賞しました。
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2026-02-24 08:34:00