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神経と腫瘍細胞: 私の体内のバイオハッカー

2024 年、ドイツでは公式に 230,392 人ががんで死亡しました。より多くの命を奪うのは心血管疾患だけです。長い間、がんはほとんど孤立した病気であると考えられていました。変性した細胞は自律的に増殖し、転移を形成し、生命を脅かす危険になります。しかし、この考えは近年変わりました。がん細胞は独立して存在しているわけではありません。むしろ、免疫細胞、結合組織、血管、神経の微妙にバランスのとれた生物学的ネットワークの中で作用します。多くの固形腫瘍には神経線維が浸透していることが長い間知られていました。それらのシグナルは体自身の免疫細胞の活動を弱め、腫瘍の成長を継続させる可能性があります。しかし、この相互作用がどのようなメカニズムを通じて起こるのかはまだ不明でした。からの研究論文 アメリカ合衆国 「自然」は暗闇に光をもたらします。したがって、腫瘍は明らかに周囲の神経細胞を機能的に「ハイジャック」し、脳への直接の通信軸を確立することができる。したがって、がんはこれまで想定されていたよりもはるかに複雑です。彼はニューラル ネットワークを使用して、治療を受けていても確実に生存できるようにしています。マウスを使った肺がんの実験ペンシルバニア大学の研究グループは、肺がんの一般的な形態である肺腺がんに焦点を当てて研究を行いました。この病気が遺伝的に特異的に引き起こされたマウスを使った実験で、彼女は最初に、これらの癌腫にはいわゆる迷走神経からの神経線維が密に浸透していることを示すことができた。迷走神経は、私たちの体内で内臓と脳の間の情報高速道路として機能します。心臓、肺、肝臓、脾臓、消化管の機能状態に関する情報を脳に継続的に送信します。そこで臓器からの情報が処理され、必要に応じて反応が引き起こされます。腫瘍組織内の迷走神経線維の高密度は驚くべきものでした。細胞培養実験では、腫瘍がこれらの神経線維を積極的に引き寄せることができることも示しました。それらは、神経線維の成長を促進する神経栄養因子のレベルを増加させました。問題の神経細胞のRNA配列決定により、それらの遺伝的活動パターンが腫瘍の影響下で変化することも明らかになった。信号処理、免疫応答、神経成長に関連する遺伝子が大幅に上方制御されました。これは、腫瘍が神経細胞を再プログラムしてがんの増殖をサポートできることを示唆しています。 しかし、これらの神経結合はがんにどのように影響するのでしょうか?感覚神経は末梢から脳に情報を伝えます。迷走神経の線維が活性化されると、特に信号が脳幹の制御センターに送信されます。そこから、メッセンジャー物質であるノルアドレナリンを介して交感神経系が活性化されます。ノルアドレナリンは、ストレスの多い状況や緊急事態において臓器の機能を調節する自律神経系の一部です。検査された肺癌も、まさにこのシグナル伝達経路を使用しているようです。腫瘍内の神経線維から始まり、シグナル伝達鎖が引き起こされ、脳幹を介して肺の交感神経反応が引き起こされ、その結果、腫瘍の周囲環境が変化します。 神経信号は免疫反応に影響を与えるしかし、ストレス反応の一部として放出されるノルアドレナリンは、がん細胞自体に直接的な影響を与えるわけではないようです。むしろ、シグナルは免疫細胞に向けられます。いわゆる肺胞マクロファージは肺胞に位置し、通常は肺の防御の第一線を形成します。たとえば、吸入した粉塵粒子、アレルゲン、細菌を除去します。しかし、ノルアドレナリンの影響下で、彼らは行動を変えます。防御反応をサポートする代わりに、特定の T 細胞 (腫瘍細胞を認識して特異的に破壊できる免疫細胞) の活動を遅らせます。これは間接的に腫瘍の増殖を促進します。 「脳、神経、免疫系と肺がんとの相互作用に関するこれらの新たな発見は、がんが実際には人体のすべてではないにしても多くの領域に影響を与える全身性疾患であることを示しています」と、ハイデルベルク大学病院神経クリニックのフランク・ウィンクラー氏であり、ドイツがん研究センターDKFZ実験神経腫瘍科長のフランク・ウィンクラー氏は言う。彼の研究は、神経と腫瘍の間の密接な相互作用の理解に大きく貢献しました。米国の研究を念頭に置いて、同氏は「脳自体が大きな回路に関与している。免疫系が再プログラムされて、がんに対して活動できなくなる可能性がある」と強調する。この研究分野が現在どの程度重要性を増しているかは、ベルリンで開催されたドイツがん学会でも実証され、セッション全体ががん神経科学に捧げられました。そこでは、テュービンゲン大学病院のガザレー・タバタバイ氏が、腫瘍と神経系の相互作用が「基本的なメカニズム」であると強調した。これにより、多くの治療標的が得られる可能性があります。腫瘍情報ハイウェイとしての迷走神経一連の実験で、米国の科学者らは、肺の迷走神経細胞と脳幹に関与するニューロンの両方のシグナル伝達経路のさまざまな点に具体的に介入した。彼らはまた、腫瘍組織におけるメッセンジャー物質であるノルアドレナリンの最も重要な受容体のスイッチをオフにすることにより、その効果をブロックした。同様の効果が常に明らかでした。肺腫瘍の増殖が大幅に遅くなり、腫瘍に対する T 細胞の活性が増加しました。これらの観察結果が人間にも伝わるかどうかはまだ不明です。 「実際、これらは非常に厳密に調査された実験モデルです。このメカニズムが人間でも活性であるという証拠はまだ見つかっていません」とウィンクラー氏は言う。神経と腫瘍の関連はがん患者でも観察されていますが、ヒトの免疫系はより複雑で、ヒトの腫瘍は遺伝的により不均一であり、神経回路もマウスとヒトでは異なります。また、これが免疫系への肺特異的なシグナル伝達経路であるのか、あるいは胃がんや膵臓がんなどの他の種類の腫瘍が同様の迷走神経シグナル伝達経路を利用して免疫細胞を阻害するのかどうかも不明である。これまでの発見を治療に利用できるようにするために、エッセン大学病院の血液学および幹細胞移植クリニックのディレクターであるクリスチャン・ラインハルト氏は、明確な次のステップを考えています。「腫瘍の神経細胞の状況を正確にマッピングできる技術が必要です。」ラインハルト氏は、神経細胞と小細胞肺がんとの関係を説明する研究を監督した。腫瘍の不均一性を考慮すると、バイオマーカーの研究、つまりどの患者が実際に治療の恩恵を受けることができるかという問題も重要です。全体として、ラインハルト氏は、「神経系に介入する幅広い物質がすでに存在している。これにより、クリニックへの移動がより簡単かつ迅速になる。」と自信を持っている。これらの薬の多くは、痛みや不安の治療などに数十年にわたって使用されてきました。同氏は、追加療法によって既存の化学療法や免疫療法の有効性が高まる可能性は十分にあると考えている。それにもかかわらず、彼は注意を促します。神経系への介入は広範囲に影響を及ぼします。また、注意力、気分、精神的な覚醒にも影響を与える可能性があります。 「私たちの目標は、腫瘍の制御と自律性と尊厳の維持の間のバランスを見つけることでなければなりません。」固形腫瘍の接続性を解読することで、腫瘍生物学に新たな次元が開かれることは疑いの余地がありません。脳内の回路が病気の過程で積極的な役割を果たしていることが初めて明らかになりました。これらのネットワークが理解されれば深まるほど、将来的にはより的を絞った介入が可能になる可能性があります。 #神経と腫瘍細胞 #私の体内のバイオハッカー