
ビタミンDは重要な栄養素であるだけでなく、健康に不可欠なホルモンであるカルシトリオールの前駆体でもあります。腸管におけるリン酸とカルシウムの吸収を調節し、骨の形成に不可欠なだけでなく、細胞の成長、筋肉、神経細胞、免疫系の正常な機能にも影響を与えます。
現在、研究者らは、SDR42E1と呼ばれる特定の遺伝子が腸からのビタミンDの吸収とその後の代謝に重要な役割を果たしていることを『Frontiers in Endocrinology』誌で初めて明らかにした。これは、がん治療を含む精密医療へのさまざまな応用の可能性を秘めた発見である。
「本研究では、SDR42E1を阻害または阻害することで、がん細胞の増殖を選択的に阻止できることを示した」と、カタールのハマド・ビン・ハリーファ大学医学部教授兼研究担当副学部長で、本研究の筆頭著者であるジョルジュ・ネマー博士は述べた。
欠陥のあるコピー
ネーマー氏らは、16番染色体上のSDR42E1遺伝子の特定の変異がビタミンD欠乏症と関連していることを明らかにした以前の研究に着想を得た。この変異により、タンパク質が短縮し、不活性になった。
研究者らは、CRISPR/Cas9ゲノム編集を用いて、患者の大腸がん細胞株(HCT116)中のSDR42E1の活性型を不活性型に変換した。HCT116細胞は通常、SDR42E1を高レベルで発現しており、このタンパク質が細胞の生存に不可欠であることを示唆している。
SDR42E1の欠陥コピーを導入した後、がん細胞の生存率は53%急落しました。少なくとも4,663個の下流遺伝子の発現が変化したことから、SDR42E1は細胞の健康に不可欠な多くの反応において重要な分子スイッチであることが示唆されます。これらの遺伝子の多くは、がん関連のシグナル伝達経路やコレステロールなどの分子の吸収・代謝に共通して関与しており、SDR42E1がカルシトリオールの合成において中心的な役割を果たしていることと一致しています。
これらの結果は、遺伝子阻害により、近くの健康な細胞に影響を与えずに癌細胞を選択的に殺すことができる可能性があることを示唆しています。
二重の効果
「私たちの研究結果は、精密腫瘍学の新たな可能性を切り開くものですが、臨床応用にはまだ十分な検証と長期にわたる開発が必要です」と、ヨルダンのアンマンにある近東大学の教授で、この研究の筆頭著者であるナガム・ナフィース・ヘンディ博士は述べています。
しかし、個々の細胞からビタミンDを奪うことだけが、すぐに思い浮かぶ唯一の応用方法ではありません。現在の研究結果は、SDR42E1が2つの方法で作用することを示しています。遺伝子技術を用いて局所組織におけるSDR42E1レベルを人工的に増加させることも、カルシトリオールの多くの既知の有益な効果を活用する上で有益となる可能性があります。
「SDR42E1はビタミンDの代謝に関与しているため、ビタミンDが調節的な役割を果たすさまざまな疾患において、SDR42E1を標的にすることもできる」とネマー氏は指摘した。
例えば、栄養研究では、このホルモンががん、腎臓病、自己免疫疾患、代謝疾患のリスクを低減する可能性があることが示されています。しかし、SDR42E1がビタミンDバランスに及ぼす長期的な影響はまだ十分に研究されていないため、このような幅広い応用には注意が必要です。