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2024-12-07 07:38:00
ミシガン大学（UM）とカリフォルニア大学サンディエゴ校の新しい研究は、「休眠状態」のがん細胞がどのようにして生き残り、最終的に再発するかを説明する驚くべきメカニズムを発見した。この新しい研究は、新たな疾病予防戦略への道を開くとNews.roが報じている。
ほとんどの人は、がん治療が成功すれば病気が完全に治ったことを意味すると考えています。しかし、エストロゲン受容体陽性乳がんの場合はそう単純ではありません。これらの卑劣ながん細胞は、再出現するまで何年も、場合によっては数十年も骨髄に隠れることがあります。
これらの細胞が戻ってくると、骨折や危険なカルシウム不均衡などの重篤な合併症を引き起こす進行性の骨がんに変化する可能性があります。場合によっては、再発がんが他の臓器に広がり、転移の治療が難しく、患者の予後が不良となります。
この研究は、 臨床研究ジャーナル分子スパイスリラーのような癌細胞の生存戦略を明らかにします。がん細胞は単独で戦うのではなく、骨髄の間葉系幹細胞と同盟を形成し、本質的に分子を「借りて」より強く、より回復力を高めます。
「がん細胞は、タンパク質やメッセンジャーRNAなどの分子を間葉系幹細胞から物理的に直接借用しています」と、この研究の筆頭著者であるゲイリー・ルーカー博士は説明する。 声明の中で。
本質的に、間葉系幹細胞は非常に寛大な隣人として機能し、がん細胞をより攻撃的にし、治療に抵抗力を持たせるものを「提供」します。
エストロゲン受容体陽性の乳がんは最も一般的な疾患であり、このタイプのがん細胞は寛解後も骨髄内で数年、さらには数十年生存する可能性があります。
骨髄内にこれらの細胞が残留すると、患者の大部分 (約 40%) で病気の再発 (癌の再発) が引き起こされます。
この再発は、骨折や高カルシウム血症などの症状を伴う、特に進行性の骨がんの形をとることがあります。
細胞は他の臓器にも広がり、現在は治癒不可能な再発性疾患を引き起こす可能性があります。
これらのがん細胞がどのように生存するのか、またなぜこのような進行性の再発がんを引き起こすのかをより深く理解するために、研究者らは骨髄中に分散したこれらの細胞に何が起こるかを調査しました。
彼らの重要な発見は、骨髄内の正常な種類の細胞である間葉系幹細胞ががん細胞をサポートするメカニズムです。
「私たちは、乳がん細胞が間葉系幹細胞と直接接触する必要があることを発見しました」とUM分子イメージングセンターの研究室長で論文の筆頭著者であるゲイリー・ルーカー博士は述べた。
「がん細胞は、間葉系幹細胞から直接、タンパク質やメッセンジャーRNAなどの分子を物理的に借用します。本質的に、間葉系幹細胞は非常に寛大な隣人として機能し、がん細胞の攻撃性を高め、薬剤耐性を高める物質を提供します。」
実験室での実験では、がん細胞と間葉系幹細胞が接触すると、数百ものタンパク質に変化が引き起こされました。
乳がん細胞の生存を可能にするタンパク質を詳しく調べた結果、研究者らはGirdinとしても知られるGIVに注目するようになりました。
この論文は、GIVが「いくつかの種類の癌における浸潤性、化学療法抵抗性、転移能の獲得」を決定すると指摘している。
GIV は、これらのがん細胞を、タモキシフェンなどのエストロゲンを標的とした治療に対して特に耐性を高めます。
研究者らは、がん細胞の生存メカニズムに関するこの新たな知識が、エストロゲン受容体陽性乳がんの再発を防ぐ将来の治療法につながることを期待している。
研究著者で医学・細胞学部教授のプラディプタ・ゴーシュ博士は、「眠っている細胞が目覚め、エストロゲン受容体陽性乳がんが患者が寛解したと思われた数年後、場合によっては10年後に再発する可能性がある」と述べている。カリフォルニア大学サンディエゴ校では分子医学を学びました。
「これらのがん細胞は、輸送と同様に、細胞トンネルを通じて骨髄幹細胞から必須タンパク質を『借用』するため、トンネルや輸送タンパク質を標的とするアプローチは、エストロゲン受容体が陽性で乳がんの再発や転移を防ぐのに役立つ可能性がある」と同氏は付け加えた。
研究の概要
研究者らは、乳がん細胞が骨髄間質細胞とどのように相互作用するかを調査した。彼らは、骨髄環境をシミュレートするために、乳がん細胞 (MCF7 または T47D) を間葉系間質細胞 (MSC) と直接培養する共培養モデルを使用しました。この研究では、RNA シーケンスとプロテオミクスを使用して、遺伝子とタンパク質の変化を分析しました。
比較のために、研究者らはまた、CSMで調整した培地で（直接接触させずに）がん細胞を培養しました。彼らは培養後にがん細胞を単離し、CSMから移入された分子、または直接相互作用によりがん細胞によって生成された分子を同定した。これらの発見は、生理学的関連性を保証するために 3D 培養システムを使用してさらに洗練されました。
主な結果
この研究では、乳がん細胞とMSCの直接接触が重大な変化を引き起こすことが示されました。がん細胞は、CSM から GIV タンパク質 (CCDC88A 遺伝子によってコードされる) などの重要な分子を「借用」し、その攻撃性を高めています。この借用は、トンネリング ナノチューブと呼ばれる小さな細胞間のトンネルを通じて発生しました。移入された分子は、がん細胞が治療法に抵抗して転移するのを助けました。
研究者らは、このプロセスで活性化される、乳がん患者の不良転帰と相関する39の特有の遺伝子を特定した。研究者らは、乳がん細胞内のGIVレベルを人為的に増加させることにより、薬剤耐性と転移の促進におけるGIVの役割を確認した。
研究の限界
比較のために馴化培地を使用すると、生体内での非接触相互作用の効果が完全には再現されない可能性があります。この研究では、がん細胞から CSM に戻される可能性のあるすべての分子を評価したわけではありません。実験では免疫不全マウスが使用されましたが、マウスは完全な免疫システムを欠いているため、免疫関連プロセスについての洞察は限られていました。短期的な共培養セットアップでは、骨髄ニッチにおける長期的な相互作用の完全な範囲を捕捉できない可能性があります。
研究の結論
この研究は、間葉系幹細胞との直接相互作用がどのように乳がん細胞を再プログラムし、細胞の生存と転移を助けるのかを強調しています。重要な発見は、薬剤耐性と癌細胞の早期播種の促進における GIV タンパク質の役割です。このタンパク質は、特定の乳がん細胞には存在せず、間葉系幹細胞から借用され、がんシグナル伝達経路に組み込まれます。これらの発見は、がん細胞間のコミュニケーションを遮断し、病気の進行を止める治療法を開発するために、これらの細胞間交換を標的とする道を開くものである。
以下の G4Media のビデオ作品をご覧ください。
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