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2026-03-14 07:42:00
細胞は遺伝的指示を使用して、体が機能するために必要なタンパク質を生成します。がんでは、これらの指示がタンパク質に翻訳される前に変更される可能性があり、それによって細胞の動作が変化します。新しい研究は、これらの変化を直接測定できる方法を示し、腫瘍がどのように遺伝子活性を再構成するのかをより明確に示しています。
がんは遺伝子の欠陥によって引き起こされますが、腫瘍細胞の挙動は、細胞の生命に必要なタンパク質に変換される前に遺伝子指令がどのように変更されるかによっても影響されます。
研究は木曜日にジャーナルに掲載された ネイチャーコミュニケーションズ、 は、スプライシングと呼ばれる、この遺伝子編集プロセスを直接測定できる方法について説明しています。
この研究は、腫瘍ががん細胞の増殖と生存を支援するためにこれらの指令をどのように体系的に再編成するかについて、初めて明確な状況を明らかにした。
この方法を検証するために、研究者らは固形腫瘍からの生検を分析し、約120の潜在的な治療標的、つまり細胞内の遺伝子編集機構のバランスを回復するために将来的に制御される可能性のある分子を特定した。
この研究は、バルセロナにあるゲノム制御センター（CRG）のチームがアメリカン・コロンビア大学と協力して実施した。
各細胞内では、遺伝的命令がまず RNA によって一時的なメッセージにコピーされます。これらのメッセージがタンパク質の作成に使用される前に、細胞は特定のセグメントを削除し、残りのセグメントを結合します。この編集プロセスにより、単一の遺伝子が異なるメッセージを生成し、異なるタンパク質を生成することができます。これは、複雑な生物の機能に不可欠なメカニズムです。
ほとんどのがんはスプライシングのプロセスを変更し、これらのメッセージが分割されて再構築される方法を変えます。
腫瘍はこの戦略を利用して、がん細胞の急速な増殖を促進したり、免疫系の反応を回避したり、治療抵抗性を助長したりできるタンパク質変異体を生成します。
通常、研究者は、スプライシング因子として知られる、この編集プロセスを実行する分子に注目します。ただし、これらの分子の活性は、容易には観察できないメカニズムによって影響を受ける可能性があります。
たとえば、タンパク質は、見かけのレベルが変化することなく、分解されたり、化学的に修飾されたり、細胞の他の領域に移動したりすることがあります。これにより、遺伝子編集プロセスがどのように機能するかについて不完全な全体像が得られる可能性があります。
この限界を克服するために、研究チームは別のアプローチを採用しました。編集を実行する要因を測定する代わりに、遺伝子メッセージに生じる変化を直接分析しました。
研究者らは、VIPERと呼ばれる既存の技術を応用して、遺伝メッセージのどの部分が保存され、どの部分が削除されるかを特定した。
得られたパターンは遺伝メッセージの指紋として機能し、関与する分子がどのように制御されているかに関係なく、どの編集メカニズムがアクティブであったかを示します。
この方法は、遺伝子解析の一種として広く使用されている RNA シーケンスによって得られたデータに適用できます。したがって、この技術を使用すると、追加の実験を必要とせずに、何千もの既存のサンプルを分析できます。
研究者らは、公共データベースである The Cancer Genome Atlas のデータを使用して、VIPER 法を 14 の異なる種類のがんの約 10,000 件の腫瘍生検に適用しました。
各腫瘍サンプルについて、対応する健康な組織サンプルも比較のために分析されました。
この分析により、研究されたすべてのがんに繰り返し存在する 2 つの主要な細胞編集プログラムが特定されました。
プログラムの 1 つは加速器として機能します。腫瘍内でより活性化し、患者の進行があまり好ましくないことに関連しています。
もう 1 つのプログラムはブレーキ機構として機能します。がんではその活性が低下し、生存率の向上に関連します。
この発見は、その多様性にもかかわらず、さまざまな種類のがんが遺伝子編集プロセスを再組織するために共通の戦略を使用している可能性があることを示唆しているが、この戦略は遺伝子のみに焦点を当てた研究ではこれまで観察することが困難であった。
これらの細胞編集プログラムのバランスに影響を与える可能性のある生物学的要因を分析したところ、研究者らは約100の候補を特定した。
最も明白な遺伝子の中に、特に一部の神経学的症状における役割で知られる FUS 遺伝子がありました。腫瘍学研究では広く調査されていませんが、分析で特定された強いシグナルは、この遺伝子がさらなる研究に関連するトピックである可能性があることを示唆しています。
著者らによれば、この方法は他の医学分野にも応用できる可能性があるという。
この技術は遺伝子編集プロセスの特定の原因ではなく結果を分析するため、細胞が遺伝子の指示を組み立てる方法を変える疾患の研究に使用できる可能性がある。
「利用可能なデータがあったので、我々は癌から始めましたが、このアプローチは、神経疾患や免疫系の疾患を含め、細胞が遺伝的メッセージを編集する方法を変えるあらゆる疾患に有効である可能性があります」と、研究の筆頭著者でありCRG博士研究員のミケル・アングラダ・ジロット博士は結論付けた。 声明の中で。
#がん細胞が腫瘍の増殖をサポートするためにどのように遺伝的指示を書き換えるか最近の研究は新たな治療標的を特定するための手がかりを提供する可能性がある