低酸素環境が導くがんの潜伏メカニズムとMUC1の重要性

読了時間: 2 分
によって Jamie Olivos
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標的遺伝子が強調されている腫瘍細胞。

Tokyoジョンズ・ホプキンス・キンメル癌センターの研究者たちは、腫瘍内の低酸素領域、いわゆる低酸素状態と癌の転移との重要な関連を見つけました。彼らは、特に低酸素領域を離れた後に乳癌細胞が生存するのを助ける16の特定の遺伝子を特定しました。この研究は、癌の再発を防ぐ治療法の新しいターゲットを提供し、癌がどのように適応するかについての理解を深めています。

腫瘍はしばしば低酸素領域を抱えており、これは一時的な問題に留まらず、癌細胞の振る舞いに長期的な影響を与えます。低酸素の環境は細胞に変化をもたらし、それらをより多くの酸素が得られる血流などの場所へ移動させます。この研究によれば、癌細胞は低酸素の経験を「記憶」しています。たとえ酸素が豊富な場所に移動しても、特定の遺伝子を産生し続け、それが生存や他の部位への拡散を促進します。

重要な遺伝子についての研究が進んでおり、その中でMUC1が注目されています。MUC1は、がんが適応するのに役立つとされ、すでに臨床試験で検討されていることから、がんの拡散防止において重要な標的として期待されています。MUC1や他の遺伝子がどのようにしてがん細胞が反応性酸素種(ROS)に対応するのを助けるかを理解することは、がんが異なる体内環境で生存する仕組みを解明する上で非常に重要です。

この研究において:

  • 科学者たちは、空間トランスクリプトミクスを用いて、酸素が不足している腫瘍領域で活性化する遺伝子を特定しました。
  • そのうちのいくつかの遺伝子は、がん細胞が酸素豊富な領域に入っても活動を続けることがわかりました。
  • MUC1は特に攻撃的な乳がんの形態で重要な遺伝子として特定されました。

低酸素状態(低酸素症)が癌にどのように影響するかを理解することは、癌の早期抑制につながる治療法の開発に役立ちます。MUC1のような遺伝子に注目することで、低酸素環境下でも癌が生き延びるのを防げる可能性があります。これにより、特に再発しやすいトリプルネガティブ乳がんなどの癌の広がりを抑えることができるでしょう。

この研究では、実験室でのモデルと実際の人間の腫瘍との違いに焦点を当てています。実験室では、酸素を加えると遺伝子の活動が通常の状態に戻ることが多いですが、生体内の腫瘍では長期的な変化が続きます。この違いは、多くの人間の腫瘍に共通する低酸素条件に対応した治療法の開発が重要であることを示しています。

低酸素領域におけるがんの振る舞いを理解することは、その進行状況を追跡する上で非常に重要です。MUC1を含む継続的な研究や臨床試験は、新しいがん治療の希望をもたらしています。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-51995-2

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Inês Godet, Harsh H. Oza, Yi Shi, Natalie S. Joe, Alyssa G. Weinstein, Jeanette Johnson, Michael Considine, Swathi Talluri, Jingyuan Zhang, Reid Xu, Steven Doctorman, Delma Mbulaiteye, Genevieve Stein-O’Brien, Luciane T. Kagohara, Cesar A. Santa-Maria, Elana J. Fertig, Daniele M. Gilkes. Hypoxia induces ROS-resistant memory upon reoxygenation in vivo promoting metastasis in part via MUC1-C. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-51995-2
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