がんが他の細胞を機能させる方法

腫瘍は、身体の利点を獲得するための多くの戦略とトリックを開発しました。細胞生物学のSabine Werner教授が率いるEthチューリッヒの研究者は、特定の腫瘍が生存と成長を確保するために頼るもう1つの驚くべきトリックを発見しました。

ジャーナルNature Cancerに掲載された新しい研究では、生物学者は、皮膚がん細胞がそのすぐ近くにある健康な結合組織細胞（線維芽細胞）にミトコンドリアを移すことができることを示しています。ミトコンドリアは、分子ATPの形でエネルギーを提供する細胞コンパートメントです。

癌細胞は、細胞膜材料で作られた小さなチューブを使用して、ミトコンドリアを伝達し、空気圧チューブシステムのように2つの細胞を接続します。

ミトコンドリアの移動は、線維芽細胞を機能的に腫瘍関連線維芽細胞に再プログラムし、主に癌細胞をサポートします。腫瘍関連線維芽細胞は通常、通常の線維芽細胞よりも高速に増殖し、より多くの成長因子とサイトカインを分泌します。そして、これはすべて腫瘍細胞に利益をもたらします。また、それらはまた、より速く増殖し、腫瘍をより攻撃的にします。

最後になりましたが、ハイジャックされた線維芽細胞は、癌細胞が繁栄するように特定のマトリックス成分の産生を増加させることにより、細胞環境（いわゆる細胞外マトリックス）も変化させます。細胞外マトリックスは、組織の機械的安定性に不可欠であり、成長、創傷治癒、細胞間コミュニケーションに影響を与えます。

Sabine Wernerが関係しているように、それは実際には偶然の発見でした。彼女の元ポストドク研究者のマイケル・カンクラマは、線維芽細胞の共培養と皮膚癌細胞を含むペトリ皿の2つの細胞型の間の小さなチューブのようなつながりを発見しました。彼は、がん細胞からのミトコンドリアがこれらのナノ接続によって線維芽細胞に移されることを示すことができました。

細胞がそのようなつながりによってミトコンドリアを交換できるという事実は、それ自体が新しいものではありません。たとえば、科学者は数年前、脳卒中の後、神経組織の健康な細胞が発電所のオルガネラを通過して神経細胞を損傷して生存を確実にすることを発見しました。 「がん細胞は、実際には、傷害の場合に有益な独自の目的のメカニズムを活用しています。これにより、悪性腫瘍に成長することができます」とWernerが説明しています。他の研究グループは、腫瘍環境の細胞がミトコンドリアを癌細胞に移すことができることを示しており、これによりレシピエントがん細胞の適合性が向上します。しかし、これまでに、ミトコンドリアの移動は、皮膚がん細胞から健康な結合組織細胞まで、逆にも機能することは知られていませんでした。

Ethチューリッヒの他の研究グループと協力して、研究者たちは、この移動が乳がんや膵臓癌などの他の癌タイプでも役割を果たすという証拠を発見しました。膵臓腫瘍には多くの線維芽細胞が含まれており、それらの結合組織は比較的大きいため、これは後者の場合に特に重要です。

最後に、研究者はまた、ミトコンドリア移動の背後にある分子メカニズムを明らかにしました。一部のタンパク質は、ミトコンドリアの輸送を支援することがすでに知られていました。研究者たちは、これらのタンパク質のどれがミトコンドリアを伝達し、タンパク質MIRO2に遭遇する癌細胞に多数存在しているかを調査しました。 「このタンパク質は、ミトコンドリアを伝達する癌細胞で非常に大量に生成されます」とWerner氏は言います。

研究者は、細胞培養だけでなく、ヒト組織のサンプルでもMIRO2を検出しました。特に、組織に侵襲的に成長し、線維芽細胞に近接して発生する腫瘍の縁の腫瘍細胞でも検出されました。 「私たちは、MiRO2を正確に検出することができました。

新しい調査結果は、腫瘍の成長を逮捕するための出発点を提供します。研究者がMIRO2の形成をブロックすると、ミトコンドリアの移動が阻害され、線維芽細胞は腫瘍促進線維芽細胞に発生しませんでした。

「MIRO2封鎖は、試験管とマウスモデルで機能しました。ヒト組織でも機能するかどうかはまだ不明です」とWerner氏は言います。これを見つけるために、研究者はまず、人体に副作用がほとんどないMIRO2の阻害剤を特定する必要があります。 「成功した場合、そのような阻害剤は長期的に臨床応用に移される可能性があります。」ただし、このような治療が開発され、テストされるまでには何年もかかる可能性があります。

Cangkram M、Liu H、Wu X、Yates J、Whipman J、GäbelleinCG、Matsushita M、Ferrare S、Sander S、Castro-Gineer F、Aswa S、Snugcowsk MK、Kopf M、Boeva V、Boeva V、Aceto N、Aceto N、Vorholt
がん細胞からのMIRO2を介したミトコンドリア移動は、癌関連の線維芽細胞分化を誘導します。
夜の癌。 2025 8月28日。Doi： 10.1038/s43018-025-01038-6