科学者は新しい方法を使用して脳癌細胞の生存能力を奪った方法

レーシングカーのブレーキが切れると、すぐにクラッシュします。バラク・ロートブラット博士は、脳腫瘍細胞で同様のこと、つまり、グルコース不足で生き延びる能力をなくすことを望んでいます。腫瘍細胞の働きを速めて、同じように早く死滅させることが目的です。脳腫瘍を治療するこの新しいアプローチは、彼の研究室での 10 年間の研究に基づいています。

新しい発見

ロートブラット博士、彼の学生、およびデュッセルドルフ大学病院神経病理学研究所の共同主任研究者ガブリエル・ルプリヴィエは、先週、ジャーナル Nature Communications に研究結果を発表しました。

これまで、がん細胞は主に成長と急速な増殖に集中していると考えられていました。しかし、腫瘍には正常組織よりもブドウ糖が少ないことがわかっています。

がん細胞が急速な増殖に完全に集中しているのであれば、正常細胞よりもブドウ糖への依存度が高いはずです。しかし、指数関数的な増殖ではなく生存が絶対的な優先事項だとしたらどうでしょうか。ブドウ糖が不足した状態で増殖を開始すると、細胞はエネルギーを使い果たして死に至る可能性があります。

個別化医療の展望

「これは、10 年の研究を経てたどり着いた興味深い発見です」と、ロトブラット博士は説明します。「正常細胞に影響を与えることなく、がん細胞だけを標的にすることができます。これは、化学療法や放射線療法のように健康な細胞に影響を与えない個別化医療や治療法に向けた重要な一歩となるでしょう。」

「ブドウ糖断食と抗酸化物質の役割に関する私たちの発見は、神経膠腫 (脳腫瘍) を治療できる分子を作成するための治療の窓を開きます」と、同博士は付け加えます。このような治療薬は、他の種類の癌にも適用できる可能性があります。

研究とその結果

ロトブラット博士と彼の学生であるタル・レヴィ博士とカウラ・アラサド博士は、利用可能なエネルギーに基づいて細胞がどのように成長を制御するかを検討することから始めました。十分なエネルギーがある場合、細胞は脂肪を蓄え、エネルギーを蓄えて成長するために多くのタンパク質を合成します。エネルギーが限られている場合、細胞はリソースを使い果たさないようにこのプロセスを停止する必要があります。

腫瘍は主にグルコース欠乏状態にあります。研究者は、癌細胞がグルコース欠乏を生き延びることを可能にする分子ブレーキを探し始めました。これらをオフにできれば、腫瘍は死滅し、グルコースが不足していない通常の細胞は損傷を受けずに済みます。

MTOR 経路と 4EBP1 の役割

Rotblat 氏と彼のチームは、細胞のエネルギー状態を感知してその成長を制御するタンパク質を含む mTOR (哺乳類ラパマイシン標的) 経路を研究しました。彼らは、エネルギー レベルが低下するとタンパク質合成を阻害する mTOR 経路の 4EBP1 と呼ばれるタンパク質が、グルコースが不足しているときのヒト細胞、マウス、さらには酵母の生存に不可欠であることを発見しました。

彼らは、4EBP1 が脂肪酸合成経路の重要な酵素である ACC1 のレベルを負に制御することでこれを実現することを実証しました。このメカニズムは、がん細胞、特に脳がん細胞が腫瘍組織内で生存し、攻撃的な腫瘍を形成するために使用されます。

新しい治療法の開発

Rotblat 博士は、このメカニズムが、がん細胞、特に脳がん細胞が腫瘍組織内で生存し、攻撃的な腫瘍を形成するために使用されていることを明らかにしました。

新しい治療法の開発

... Rotblat は現在、BGN Technologies およびネゲブ国立生物工学研究所と共同で、4EBP1 を阻害する分子を開発中です。この分子により、グルコース不足の腫瘍細胞は脂肪の合成を続け、グルコースが不足するとその資源を使い果たします。