癌：科学者は放射線療法を後押しする方法を明らかにします
科学者たちは最近、癌細胞のエネルギー生成中心またはミトコンドリアの動きを放射線療法への耐性に結び付ける分子経路を特定しました。これは、癌治療の改善につながる可能性があると彼らは言います。
以前の研究では、Arf6-AMP1-PRKD2と呼ばれる経路が癌の浸潤性に重要な役割を果たしていることがすでに明らかになっていますが、治療抵抗性との関係は不明なままでした。
日本の北海道大学の科学者たちは、攻撃的な乳がん細胞を研究することにより、Arf6-AMP1-PRKD2が細胞内のミトコンドリアの動きを制御していることを発見しました。
ジャーナルに掲載された最近の論文 ネイチャーコミュニケーションズ 彼らの仕事について説明します。
この経路により、ミトコンドリアが「分散」し、細胞の周囲に向かって移動することが可能になり、これにより癌の浸潤性が高まります。
チームは、経路を遮断すると、代わりにエネルギー生成構造が細胞の中心に集まることに気づきました。そこでミトコンドリアは、活性酸素種（ROS）として知られる不安定な酸素に富む分子を過剰に生成および放出し始めました。
ROS分子は癌の両刃の剣です。ある程度までは癌の浸潤を促進しますが、量が多すぎると癌細胞を殺します。
ROS、ミトコンドリア運動、およびインテグリン
電離放射線を使用する放射線療法が腫瘍を縮小または排除できる理由の1つは、がん細胞内のROSの生成を増加させるためです。
ただし、一部のがんは、細胞が分子に対する耐性を発達させるため、がん細胞のROSを増加させることによって機能する放射線療法やその他の治療に耐性を示します。
この研究は、ミトコンドリアが細胞内を動き回ることに最初に気づいたわけではありません。この動きはさまざまな状況で発生することが知られています。たとえば、白血球が病原体や潜在的に有害な物質などの標的に向かって移動すると、ミトコンドリアは後端に集まります。
一方、浸潤癌細胞では、「発電所」が細胞の前縁に集まっています。
インテグリンと呼ばれるタンパク質も癌の浸潤性に関与しているようです。タンパク質は通常、細胞膜に存在し、細胞を取り囲み、組織をまとめる物質のマトリックスに細胞を付着させるのに役立ちます。
新しい研究では、ROS、細胞内のミトコンドリアのダイナミクス、およびインテグリンが浸潤癌にどのように関連しているかを詳しく調べました。
浸潤がんの関連性を探る
研究者らは、浸潤性乳がん細胞で一連の実験を実施しました。彼らは、さまざまな分子に蛍光マーカーをタグ付けすることにより、ROSの生成と細胞内のミトコンドリアの動きを追跡しました。
次に、癌の浸潤性に関連する特定の分子をブロックし、これらのメカニズムに何が起こったかを観察しました。これは彼らがArf6-AMP1-PRKD2経路を特定した方法でした。
その結果、この経路が癌細胞のインテグリンのリサイクルを助け、細胞膜に「癒着複合体」を形成することが明らかになりました。最終的に、これはミトコンドリアの細胞の端への移動を引き起こしました。
しかし、経路を遮断すると、ミトコンドリアは癌細胞の端ではなく中央に集まり、浸潤性が低下しました。
次に、チームは、ミトコンドリアが過剰な量のROS分子を生成し、細胞を殺したのは、この中心に集まっていることを示しました。
著者によると、「これらの発見は、細胞運動とミトコンドリアダイナミクスの間の新しい分子的関連を示しており、これは浸潤性の活動と高浸潤性癌のROSに対する耐性の両方にとって重要であるように思われる。」
彼らは結論します：
「私たちの発見は、[放射線療法]などのROSを介した癌治療の有効性を改善するための新しい戦略にもつながる可能性があります。」
