すべての多細胞生物 -;空を飛んだり、深海を泳いだり、地表を歩き回ったりします。がんとして知られる細胞の制御されない増殖という共通の脆弱性を共有しています。
アリゾナ州立大学の研究者らが主導した新たな包括的な10年間の研究では、292種の脊椎動物の16,000件以上の剖検記録が調査され、がんの有病率に大きな違いがあることが明らかになった。この研究結果は、ペトのパラドックスに挑戦しながら、がんの進化に関する新たな洞察を提供します。進化生物学における重要な概念。
ペトの逆説は、細胞の数が多く寿命が長い大型動物は、それに比例してがん発生率が高くなるはずであることを示唆しています。しかし、この研究は、がんの発生率は体の大きさとともに増加するものの、その増加はわずかであることを示しています。これは、大型動物が強力ながん抑制機構を進化させてきたという考えを裏付けるものだが、同時にがんのリスクが種を超えてどのように現れるのかという新たな複雑性も浮き彫りにしている。
「最近まで、人間、イヌ、ハダカデバネズミ以外の種のがん発生率はわかっていませんでした」とこの研究の筆頭著者であるカルロ・メイリー氏は言う。
がん発生率が極めて低いあらゆる種類の種を発見できることに興奮しています。彼らは、自然ががん予防の問題をどのように解決したかを私たちに示すことができます。」
カルロ・メイリー、アリゾナ州立大学
メイリーは、バイオコンピューティング、セキュリティ、社会のためのバイオデザイン センターの研究者であり、ASU 生命科学部の教授であり、アリゾナがん進化センターの所長でもあります。
メイリー氏には、ASU の同僚に加えて、米国および国際的な主要研究機関からの学際的なチームが参加しています。この研究は雑誌の最新号に掲載されています がんの発見。
種の形質と発がんリスク
この研究のデータは、管理された環境で動物を世話する 99 の動物園施設、水族館、その他の施設から収集されました。獣医病理学者は動物の剖検を行って腫瘍を特定し、良性と悪性を区別することで、研究者が幅広い種の癌の罹患率を評価できるようにしました。
注目すべきことに、特定の種は異常に高い癌発生率を示しました。たとえば、フェレットの最大 63% が腫瘍を発症し、オポッサムとハリネズミも同様に高い癌リスクを示しました。この研究結果は、ライフサイクルが短い動物には、強力ながん防御を発達させるのに十分な進化圧力がなかった可能性があることを示唆しています。対照的に、ネズミイルカ、ロドリゲスオオコウモリ、クロアシペンギンなどの種ではがんの発生率が著しく低く、罹患個体数は2%未満でした。
一般に、良性腫瘍と悪性腫瘍の両方の発生率が最も高いのは哺乳類で、次に爬虫類、鳥類、両生類が続きます。これらの結果は、動物の特性間の複雑な関係を浮き彫りにしています。体の大きさ、寿命、生殖のタイミングなど -;そしてその発がんリスク。
ゾウやクジラなどの種は、体が大きく寿命が長いにもかかわらず、がんの発生率が驚くほど低いのです。これはおそらく、TP53 などの癌抑制遺伝子の複数のコピーと、まだ発見されていない他のメカニズムによるものと考えられます。たとえば、ゾウは余分な TP53 コピーを持っていますが、DNA 損傷に対する感受性も高く、これにより損傷した細胞は癌化する前に除去されます。
追加のがん防御メカニズム
この研究では、TP53 以外にも他の潜在的な癌防御戦略が発見されました。たとえば、体細胞のランダムな突然変異が少ない種は、がんの罹患率が低い傾向がありました。これは、強力な DNA 保護および修復メカニズムを通じて突然変異を最小限に抑えることが、特定の種が癌から身を守るもう 1 つの方法である可能性があることを示唆しています。
もう 1 つの重要な発見は、妊娠期間が長い種はがん発生率が低い傾向があるということです。研究者らは、妊娠期間が長くなると細胞が適切に自己調節する機会が増え、後年にがんを引き起こす可能性のある大きな影響を与える突然変異の可能性が減るのではないかと仮説を立てている。
研究者らはまた、がん抑制メカニズムをさらに調査するために、さまざまな種にわたる DNA 損傷応答アッセイを実施しました。彼らは、細胞周期の停止とプログラムされた細胞死（アポトーシス）に焦点を当てて、さまざまな動物の細胞が放射線や化学療法にどのように反応するかを測定しました。異常な細胞が癌に発展する前に停止させるために使用される方法。これらの反応は種によって異なりましたが、癌の罹患率と直接の相関はありませんでした。これは、免疫系機能や代謝プロセスなどの他の要因が、がん抵抗性においてより重要な役割を果たしている可能性があることを示唆しています。
アリゾナがん進化センターとアリゾナ大学の共著者であるザック・コンプトン氏は、「私たちはがんと闘い、人間のがんを予防するための自然の戦略を活用することに興奮しています」と語る。
種を超えて知識を拡大する
まとめると、これらの発見は、がんを予防する超強力な力を持つ種の発見を強調しています。研究者らは現在、それをどのように行うのかという問題に目を向けている。
初期の証拠は、用心深い DNA 修復メカニズム、低い突然変異率、より長い妊娠期間など、種を超えたさまざまな癌と戦う戦術を示唆しています。これらの自然防御を理解することは、人間における新しい癌予防戦略と治療法につながる可能性があります。逆に、一部の種が癌に非常に罹りやすい理由を理解すれば、人間の癌症候群を説明できるかもしれません。
研究者らは、これらの発見に基づいて、種を越えてがんについての理解を広げるためにさらなる研究の必要性を強調している。野生個体群からより多くのデータを収集し、追加の種を研究することで、がんに対する抵抗性や感受性の新たなパターンが明らかになる可能性があります。これらの取り組みは、がん予防の画期的な進歩につながり、人間だけでなく他の多くの動物種にも利益をもたらす可能性があります。
ソース：
参考雑誌:
コンプトン、ZT、 他。 （2024年）。脊椎動物全体のがん罹患率。 がんの発見。 doi.org/10.1158/2159-8290.cd-24-0573。
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#がん抵抗性の謎を解明する
2024-10-29 05:36:00