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2026-02-17 14:38:00
上皮組織には重傷を負った後に回復する能力がありますが、このプロセスを可能にする分子機構は長い間十分に理解されていませんでした。新しい研究は、特定の細胞がどのように破壊を生き延びて組織修復に寄与するかを説明しており、がん再発の理解に役立つ可能性がある。
ワイツマン科学研究所の研究者 彼らは特定した 重傷後の組織再生を可能にする分子機構を解明し、約50年来の科学的謎を解明した。結果は雑誌に掲載されました ネイチャーコミュニケーションズ。この発見は、がん再発リスクの軽減を目的とした戦略の開発に貢献する可能性がある。
臓器の内側を覆う皮膚やその他の上皮層を含む多くの組織は、大きな損傷を受けた後に激しい細胞増殖を引き起こし、失われた構造を回復することがあります。代償性増殖と呼ばれるこの現象は、1970年代に高線量照射後にハエの幼虫が翅を完全に再生できることが観察された際に報告された。その後、同様の反応がヒトを含むいくつかの種で確認されたが、分子機構は不明のままだった。
今回の研究は、主にアポトーシス（プログラムされた細胞死）における役割で知られるカスパーゼと呼ばれる酵素が、細胞の生存と組織の修復もサポートできることを示している。通常、アポトーシスはカスパーゼのトリガーによって開始され、その後、細胞タンパク質を分解して細胞の制御された破壊をもたらすエフェクター カスパーゼを活性化します。
ワイツマンのチームは、ハエの幼虫で古典的な実験を繰り返し、高度な遺伝的ツールを使用して再生を詳細に追跡しました。
研究者らは、イニシエーターであるカスパーゼが活性化されているものの、死滅していない細胞集団を特定した。これらのセルは DARE と呼ばれました。それらは放射線照射を生き延び、増殖し、48時間以内に組織のほぼ半分が再生した。
ハエの翅が発生する上皮組織。この組織への照射から 4 時間後、生存している死滅耐性 DARE 細胞の数の減少が観察されます (左、赤色でマーク)。約 24 時間後、これらの細胞の数はピークに達し、48 時間後にはその子孫 (右側、緑と黄色でマーク) が組織に再増殖します。クレジット、 ウィスコンシン州
NAREと呼ばれる、イニシエーターカスパーゼが活性化されていない、死滅抵抗性細胞の2番目の集団も同定されました。 NARE 細胞は再生に寄与しますが、このプロセスは DARE 細胞が存在しない場合には起こりません。それらの除去により、代償的増殖は完全にブロックされました。研究者らは、DARE細胞が細胞死を起こしている隣接細胞からのシグナルによって活性化されることを示した。
生存メカニズムの分析により、DARE 細胞ではイニシエーター カスパーゼの活性化の後にエフェクター カスパーゼの活性化が続かないことが示されました。中心的な役割は、開始剤カスパーゼを細胞膜に固定し、細胞死の最終段階の誘発を防ぐ分子モータータンパク質によって演じられます。このタンパク質の不活化により、DARE 細胞の死滅と再生障害が決定されました。
同じタンパク質の過剰な活性化は腫瘍の発生と関連しており、がん細胞がアポトーシスを回避するメカニズムの可能性が示唆されています。
研究者らはまた、細胞死に対する耐性がDARE集団の子孫細胞に伝わるかどうかも評価した。同じ組織に 2 回目の照射を行ったところ、最初の数時間で死滅した細胞の数は最初の照射の半分であり、ほとんどが NARE 集団に属していました。
DARE 細胞の子孫は、元の組織の細胞よりも細胞死に対して 7 倍耐性がありました。
著者らは、この現象が放射線治療後の再発腫瘍の抵抗性の増加の説明に寄与する可能性があると考えています。
ハエの羽が発生する上皮組織にある DARE 細胞 (その体は緑色で標識されています) と NARE 細胞 (その体は標識されていません)。分裂中の細胞核は赤色で強調表示されます。研究者らは、NARE 細胞が隣接する DARE 細胞からシグナルを受け取り、それが増殖を引き起こすことを発見しました。 クレジット、 ウィスコンシン州
研究の最終段階で、チームは再生中の過剰な成長を防ぐ制御機構を説明した。
DARE 細胞は、成長シグナルを通じて NARE 細胞の増殖を刺激し、次に NARE 細胞は DARE 細胞の増殖を阻害するシグナルを分泌します。この負のフィードバック ループにより、制御されない組織の増殖が制限されます。
著者らは、多くの種類の癌は増殖制御を失った上皮細胞に由来しており、多くの腫瘍治療はアポトーシスを引き起こすことを目的としていると指摘している。
このメカニズムを理解することで、一部の治療法が失敗する理由が説明され、より効果的なアプローチや損傷後の健康な組織の再生を促進する方法の開発につながる可能性があります。
#研究者らはがんの再発に潜在的な影響を与える組織再生の分子機構を解明した