がん研究者は、腸細胞が損傷後に再生することを可能にする「スイッチ」を特定します

コロラド大学がんセンターの研究者は、結腸直腸や他の種類のがんの治療よりも良い治療につながる可能性のある細胞の謎を解決しました。

Peter Dempsey、Ph.D.、小児科の教授 –発達生物学 CU School of Medicine、およびJustin Brumbaugh博士、CU Boulderの分子、細胞、および発達生物学の助教授、最近 公開 ジャーナルの論文 自然細胞生物学 腸細胞の可塑性と再生の調節におけるH3K36メチル化プロセスの重要性を示しています。

「腸は、負傷後に自分自身を再生する膨大な能力を持っています。脱分化のモデルを通してこれを行います」とデンプシーは説明します。 「細胞は、損傷後の再生幹細胞の一種に脱分化します。 幹細胞 最終的に腸を回収し、正常な細胞に戻ります。」

スイッチを見つける

科学者は、定期的になる「切り替え」を長い間探していました 腸細胞 再生幹細胞に戻る、とBrumbaughは言います。動物モデルを使用して、彼、デンプシー、およびその他の研究チームは、H3K36メチル化（H3ヒストンタンパク質内で発生する生化学プロセス）がそのプラスチック状態をオンとオフにする原因であることを発見しました。

「あなたがそれについて考えるなら、通常腸内にある細胞は、彼らのアイデンティティを維持しなければならないので、彼らは機能的である」とBrumbaughは言う。 「あなたが彼らの特殊な機能を失うので、彼らが想定されていないときに彼らがひっくり返さないことを確認する必要があります。これは癌の特徴でもあります。 ヒストン修飾、エピジェネティクスはこの文脈で研究するのが理にかなっているからです。この形式の規制があり、復帰を防ぎ、細胞の運命を閉じ込めることは理にかなっています。」

次のステップ

H3K36メチル化は、正常細胞と再生細胞の間のスイッチの原因となるプロセスとして特定されているため、研究者は、次のステップは、がんにつながる可能性のある大腸がんや腸の状態を治療するために、必要に応じてそれをオフまたはオンにするためのプロセスをターゲットにする方法を探すことだと言います。

「H3K36メチル化は細胞の区別に直接関与しているようですが、それを奪うと、細胞はこの再生幹細胞状態に戻ります」とデンプシーは言います。 「その再生状態は、負傷と修復がある場合に重要ですが、この再生遺伝子シグネチャを正確に持っている特定の結腸直腸癌もあります。慢性大腸炎、 炎症性腸疾患、繰り返し傷害システムであり、のリスクが高くなります 結腸直腸癌。これらのタイプの癌に直接適用できるメカニズムがあると思います。それは私たちが勉強したいことです。」

結腸癌の外では、メチル化プロセスは化学療法や放射線に対する耐性にも影響を与える可能性がある、とデンプシーは言います。

「細胞がこの再生幹細胞状態に切り替わると、それらは特定の治療により耐性が高くなり、それは問題です」と彼は言います。 「結腸がん患者ではないが化学療法を受けている患者がいる場合または 放射線治療、これらの治療法の副作用の1つは、腸幹細胞の破壊が得られることです。一部の患者では、それが正しく投与されていない場合、実際に腸の内層全体を剥がすことができます。その状態を元に戻す方法を理解できれば、細胞をより保護することができるかもしれません。」

将来のアプリケーション

Brumbaughは、最近発表された研究は、将来の病気の治療に重要な役割を果たす可能性のあるプロセスを理解するための最初のステップにすぎないことを強調しています。

「幹細胞の生物学者として、私たちはこのプロセスのナッツとボルトを理解したいと思っています。もしそうなら、それを操作できるからです」と彼は言います。 「あなたはそれを操作したいかもしれません 薬物検査、疾患モデリングの場合 – 患者に適用する直接的な治療法がある場合でも、病気がどのように機能するかを理解できれば、治療を知らせるオプションと機会を提供します。

「これは将来は遠いでしょうが、移植療法のために特定の細胞タイプを作成することは、幹細胞の分野で非常にエキサイティングなことです」と彼は付け加えます。 「私たちはそれに近い場所ではありませんが、プロセスを操作する方法を理解すれば、これらのタイプのことについて考え始めることができます。」