研究者らは、がん細胞が感染中に死滅する新しい方法を発見しました化学療法
最後に見直したもの： 14.06.2024
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化学療法はがん細胞を破壊します。しかし、これらの細胞が死ぬ方法は、これまでの理解とは異なるようです。オランダがん研究所の研究者らは、Thein Brummelkamp 氏が率いる Schlafen11 遺伝子による、がん細胞の死のまったく新しい方法を発見しました。
「これはまったく予想外の発見です。がん患者はほぼ 1 世紀にわたって 化学療法 で治療されてきましたが、この細胞死への経路はこれまで観察されたことがありませんでした。患者のどこで、いつこれが起こるのか、さらに調査する必要があります。この発見は、最終的にがん患者の治療に影響を与える可能性があります。」彼らはその結果を Science に発表しました。
多くのがん治療は細胞の DNA にダメージを与えます。回復不能なダメージが大きすぎると、細胞は自ら死に至ります。学校で生物学を学ぶと、p53 タンパク質がこの過程を制御すると教えられます。p53 は損傷した DNA の修復を仲介しますが、ダメージが深刻すぎると細胞の自殺を引き起こします。これにより、制御不能な細胞分裂と癌形成が防止されます。
驚き: 答えのない疑問
これは信頼できるシステムのように思えますが、現実はもっと複雑です。「腫瘍の半分以上で、p53 は機能しなくなりました」と Brummelkamp 氏は言います。「主役の p53 はそこでは何の役割も果たしません。では、化学療法や放射線で DNA にダメージを与えると、p53 のない癌細胞がなぜ死ぬのでしょうか。驚いたことに、これは答えのない疑問であることが判明しました。」
その後、彼の研究チームは、同僚の Revuen Agami 氏のグループとともに、DNA 損傷後に細胞が死ぬこれまで知られていなかった方法を発見しました。研究室では、慎重に DNA を修正した細胞に化学療法を注入しました。ブルメルカンプ氏は、「私たちは細胞が化学療法に耐えられるようにする遺伝子の変化を探していました。私たちのグループは遺伝子を選択的にオフにする豊富な経験を持っており、ここでそれを十分に応用することができました」と述べています。
細胞死における新たな主要プレーヤー遺伝子をノックアウトすることで、研究チームは Schlafen11 (SLFN11) 遺伝子が主導する細胞死への新たな経路を発見しました。主任研究者のニコラス・ブーン氏は、「DNA が損傷すると、SLFN11 は細胞のタンパク質工場であるリボソームをオフにします。これによりこれらの細胞に大きなストレスが生じ、細胞死につながります。私たちが発見した新しい経路は p53 を完全にバイパスします」と述べています。
SLFN11 遺伝子はがん研究にとって新しいものではありません。化学療法に反応しない患者の腫瘍では、この遺伝子が不活性であることが多いとブルメルカンプ氏は言います。 「この関係は今や説明できます。細胞に SLFN11 が欠けていると、DNA 損傷に反応してこのように死滅することはありません。細胞は生き残り、がんは進行します。」
がん治療への影響
「この発見は、基礎研究でよくあるように、多くの新たな研究課題を生み出します」と Brummelkamp 氏は言います。
「私たちは研究室で培養したがん細胞でこの発見を実証しましたが、多くの重要な疑問が残っています。患者のどこで、いつこの経路が発生するのか？これは免疫療法や化学療法にどのような影響を与えるのか？がん治療の副作用に影響するのか？この形態の細胞死が患者にとっても重要である場合、この発見はがん治療に影響を与えるでしょう。これらは、さらに研究すべき重要な疑問です。」
遺伝子を 1 つずつオフにする 人間には何千もの遺伝子があり、その多くは私たちが理解していない機能を持っています。遺伝子の役割を判定するために、研究者の Brummelkamp は半数体細胞を使用する方法を開発しました。これらの細胞には各遺伝子のコピーが 1 つしか含まれておらず、体内の通常の細胞には 2 つのコピーが含まれています。遺伝子実験では、2 つのコピーを扱うことが難しい場合があります。なぜなら、変化 (突然変異) は多くの場合、そのうちの 1 つだけに発生するためです。そのため、これらの突然変異の影響を観察することが困難になります。
Brummelkamp は他の研究者とともに、この多目的な方法を使用して、病気に重要なプロセスを明らかにするために長年を費やしてきました。例えば、彼のグループは最近、細胞がこれまで知られていた方法とは異なる方法で脂質を生成できることを発見しました。
彼らは、致命的なエボラウイルスを含む特定のウイルスがどのようにして人間の細胞に侵入するかを解明しました。彼らは、がん細胞の特定の治療法に対する耐性を詳しく調べ、免疫システムのブレーキとして機能するタンパク質を特定しました。これは、がん免疫療法に影響を及ぼすものです。
近年、彼のチームは、40年間未知であった2つの酵素を発見しました。これらの酵素は、筋肉の機能と脳の発達に不可欠であることがわかりました。