転移、つまり原発腫瘍から身体の他の部分へのがんの広がりを研究室で研究するのは困難です。その理由の一部は、がん細胞が血流を通って移動するときに遭遇する状態を再現する信頼できる方法が研究者に不足しているためです。
ライス大学の生物工学者は、転移研究の主要な課題の 1 つを効率化するために設計された新しいプラットフォームを報告しています。Advanced Tumor Landscape Analysis System (ATLAS) と呼ばれるこのプラットフォームにより、転移に関与するがん細胞クラスターを正確にモデル化する大量のがん細胞クラスターを簡単に生成できます。ライスチームは、このプラットフォームを使用して、転移プロセス中にがんクラスターが血流中で生き残ることを可能にするメカニズムについて新たな洞察を獲得しました。
ライス大学の ED ブッチャー生物工学教授であるマイケル キングの研究室で開発された ATLAS は、超疎水性の表面、つまり水を強くはじく素材を使用した初期の研究に基づいています。細胞を含む液滴をこれらの表面に置くと、液滴は広がるのではなく玉状になり、細胞が互いに付着して三次元クラスターを生成することが促進されます。
「この複雑なプロセスを再現するための適切な検査技術が不足しているため、転移はまだよく理解されていません」と、テキサス州がん予防研究研究所の奨学生であり、テキサス医療センターとのライフサイエンス連携に関して学長の特別顧問も務めるキング氏は述べた。
King 研究室は、がん細胞のクラスターを単独で、または非がん性ではあるが腫瘍微小環境で頻繁に見られる間質細胞と並行して、がん細胞のクラスターを作成する新しいハイスループットなアプローチに何年も取り組んできました。転移過程で何が起こるかを研究するために、研究者らは、動物モデルまたは実験室の血流実験を通じて、これらのモデルを体内の条件とよく似た条件にさらします。
以前の方法と比較して、ATLAS は導入にかかる時間が短縮され、製造コストも削減されます。蓮の葉などの自然界で見られるのと同じ種類の撥水効果を生み出すように処理された 3D プリントされたマイクロウェル アレイが使用されています。
「自然界でも実験室でもこれを達成する方法は、ナノスケールレベルで粗い表面を作成し、そのナノスケールの隆起をテフロンやワックスなどの非湿潤性物質でコーティングすることです」と、この研究の筆頭著者であるキング研究室の博士課程学生、アレクサンドリア・カーター氏は述べた。 「ここでは、3D プリンティングによってこれを初めて達成しました。これは、この方法が拡張可能であり、他の研究室でも簡単に採用できることを意味します。」
研究者らは、手法の開発を超えて実際の検査に取り組み、ATLAS を使用して、がん関連線維芽細胞 (CAF) と呼ばれる一種の間質細胞を含む前立腺がん細胞のクラスターを作成しました。検査の結果、グループで旅行する場合、特にCAFが存在する場合、がんクラスターが生き残る可能性が高いことが明らかになりました。これらの支持細胞は、がん細胞が循環ストレスに耐えて増殖し続けるのを積極的に助けます。
「私たちの論文の最も興味深い要素の一つは、他の研究者が使用できる新しい実験方法を報告するだけでなく、新しい基本的な生物学的結果も報告していることです」とカーター氏は述べた。 「おそらく将来、次世代の前立腺がん治療薬は転移を防ぐ方法としてこれらのCAFの「エスコート」を標的にするでしょう。」
カーター氏は最近ライス・イノベーション・フェロー・プログラムを修了し、ATLAS を商業化するために Bionostic という新興企業の設立に取り組んでいます。ライス氏の Liu Idea Lab for Innovation and Entrepreneurship (Lilie) が運営するこのプログラムは、博士課程の学生とポスドク研究者が自分たちの研究を現実世界の問題に対する画期的な解決策に変換できるように訓練します。
リリーのエグゼクティブディレクターであるカイル・ジュダ氏は、「研究を常識を超えたものにするための前提条件は、問題領域に深く情熱を注ぐことである。カーター氏は、このアイデアを現実にしたいという並外れた意欲と献身的なエンジニアの完璧な例だ」と語った。
現実的かつ実用的なモデルは、そうでなければより時間とコストがかかる研究を可能にします。
「ATLAS により、がんの最も危険な側面の 1 つを研究しやすくなります」とキング教授は述べています。
ソース：
参考雑誌:
1774578862
#ATLAS #プラットフォームにより転移性がんクラスターの現実的な研究が可能になります
2026-03-27 02:28:00