癌：頑固な腫瘍と戦うために細胞代謝を使用する
オハイオ州のシンシナティ大学の新しい研究によると、薬物を回避する腫瘍細胞の代謝をよりよく理解することで、癌治療を改善できる可能性があります。
一部の腫瘍は、最初は抗がん剤に反応しますが、一部の細胞は生き残り、新しい腫瘍を播種できるため、治療が困難です。
生き残った細胞は、老廃物を排除し、欠陥のある成分や病原体を除去し、必須の分子ビルディングブロックをリサイクルする「自食」プロセスを増やすことによってこれを行います。
オートファジーとして知られるこのプロセスは、リソソームと呼ばれる細胞区画に老廃物を送ります。これらには、さまざまな物質を消化および分解するためのさまざまな種類の酵素が含まれています。
オートファジーは、栄養素が不足しているときにオンになり、栄養素が豊富にあるときに再びオフになる生存メカニズムでもあります。
「細胞代謝がオートファジーを開始する能力に大きく影響することがわかりました」と、オハイオ州シンシナティ大学の血液腫瘍学部の准教授である主任研究員のキャロルマーサーは述べています。
彼女と彼女の同僚は、「オートファジーの動的および代謝調節」を明らかにする彼らの発見を、現在ジャーナルに掲載されている論文で報告しています。 セルレポート.
オートファジーの制御
2種類の酵素が細胞内のオートファジーを制御します。1つはAMP活性化プロテインキナーゼ（AMPK）で、もう1つは哺乳類のラパマイシン標的（mTOR）です。
一部の癌の治療法では、AMPKをトリガーする薬剤またはmTORを標的とする薬剤がすでに使用されており、他の癌治療での使用も検討されています。
これらの理由から、マーサーは「それらがこの腫瘍細胞の生存経路にどのように影響するかを理解することが重要です」と説明しています。
すべての細胞には、細胞にエネルギーを与えるミトコンドリアと呼ばれる小さな発電所が含まれています。ミトコンドリアでのエネルギー生産はいくつかの段階で起こり、それぞれがタンパク質複合体を含みます。最初の段階では、ミトコンドリア複合体Iと呼ばれるものを使用します。
複合体Iが不足している人は、心臓、肝臓、脳、神経に影響を与えるものを含む、いくつかの健康上の問題を発症する可能性があります。
マーサーと彼女の同僚は、ミトコンドリア複合体Iが、オートファジーの誘発と増加、およびその持続時間の調節においても重要な役割を果たすことを実証しました。
オートファジーの防止と促進
科学者たちは、ミトコンドリア複合体Iの遺伝的欠陥が、mTOR阻害剤によって引き起こされるオートファジーを防止することを発見しました。彼らはまた、2つの抗糖尿病薬（フェンホルミンとメトホルミン）がどのように同じ効果を持っているかを示しました。
逆に、「ミトコンドリア代謝を増加させる」方法を使用してオートファジーを増加させることは可能でした、と著者は述べています。
全体として、この研究は、オートファジーにおける細胞代謝の動的な役割に対する新しい洞察を明らかにし、マーサーによれば、「癌、神経変性、およびミトコンドリア病の新しい治療戦略」を示唆しています。
代謝がオートファジーにどのように影響するか、そしてそれを使用してプロセスを増減する方法を発見するための作業のほとんどは、培養細胞を使用して行われました。
これは、mTORを阻害することで肝臓がんを治療できる一方で、オートファジーも増加させることを発見したチームの1人のメンバーによる以前の研究に基づいています。
「私たちのデータは、オートファジーの調節における代謝の重要性を示し、癌にとって重要な臨床的に関連する薬剤の理解を深め、オートファジーを増加または阻害するための新しい戦略を示唆しています。」
キャロルマーサー
