悪性細胞はタバコの煙に耐えられない

タバコの煙がDNAに突然変異を引き起こし、それが呼吸器系だけでなく悪性腫瘍の発生につながることは周知の事実です。しかし、問題は突然変異だけではありません。喫煙の有害作用には、タンパク質分子の凝集も含まれます。

全てのタンパク質物質は、空間的に折り畳まれ、特定の三次元構造へと変形する性質を持ち、それがその機能性を決定します。しかし、折り畳みのプロセスが阻害されると、タンパク質分子は機能性を失い、互いにくっついて、細胞にとって好ましくない特異な「塊」を形成します。このような「塊」が蓄積するにつれて、細胞の働きはますます複雑になります。不要な「ゴミ」を処理する時間がないだけでなく、それが共存していること自体が問題なのです。

多くの場合、毒性タンパク質の「凝集体」は神経変性疾患、特にパーキンソン病やアルツハイマー病において言及されます。しかし、この現象は肺気腫、慢性肺閉塞、肺がんにも特徴的なものです。

タバコの煙には、タンパク質分子の配列を乱す成分が含まれています。これらの成分は、正常な組織と悪性組織の両方に悪性度の高い組織に悪性度の高い組織を生じさせますが、悪性組織は積極的に抵抗します。これらのプロセスは、ペンシルベニア大学の科学者によって詳細に解明されています。

専門家らは、適切な培地で正常細胞と悪性細胞を別々に培養し、そこにタバコの煙の蒸気を加えた。悪性細胞は正常細胞よりもタンパク質の凝集体が少なく、活発な分裂を継続した。蒸気の量を10倍に増やしても、悪性細胞は自力で増殖することができた。一方、このような条件下では正常細胞は増殖を停止し、死滅した。

さらなる研究を進める中で、科学者たちは、癌組織が防御手段として、細胞膜に覆われた特定の輸送タンパク質を用いて、ポンプのように働き、不要な「ゴミ」を細胞外に排出していることを発見しました。特に、この「ポンプ」は、分子をゴミの「塊」へと凝集させる煙の成分を癌細胞から除去することがわかりました。正常な細胞でも同様のプロセスは起こっていましたが、その活発さははるかに低かったのです。

特定のABCG2輸送タンパク質のポンプは、様々な成分や薬剤を細胞構造から「排出」する能力を持っています。統計によると、喫煙者は抗腫瘍治療の効果を著しく低下させることが示されています。これはおそらく、タバコの煙が分子ポンプ機能を刺激するためです。その結果、抗がん剤を含む不要なものすべてががん細胞から排出されてしまいます。

この状況は、輸送タンパク質の働きを阻害する何らかの手段を使用することで解決できます。

研究の詳細はPLOSジャーナルのページに記載されています。