ビタミンDが治療抵抗性の癌と戦うのにどのように役立つか
化学療法治療の失敗の主な原因は、腫瘍が抗がん剤に対する耐性を発達させることです。今、新しい研究は、ビタミンDがこの問題を克服するのをどのように助けることができるかを明らかにします。
ブルッキングズにあるサウスダコタ州立大学の研究者は、ビタミンDの2つの活性型であるカルシトリオールとカルシポトリオールが、癌細胞が薬剤耐性になるメカニズムをブロックできることを実証しました。
このメカニズムは、多剤耐性関連タンパク質1（MRP1）と呼ばれる薬物輸送タンパク質です。タンパク質は細胞壁に位置し、細胞から抗がん剤を排出するポンプを駆動します。
研究者らは、カルシトリオールとカルシポトリオールが、MRP1が多すぎる癌細胞に選択的に焦点を合わせて破壊できることを示しました。
Surtaj Hussain Iram、Ph.D。 —サウスダコタ州立大学の化学および生化学の助教授—は、最近の研究の上級著者です。 薬物の代謝と性質 調査結果に関する論文。
彼は、「いくつかの疫学および前臨床研究は、癌のリスクと進行を減らすことにおけるビタミンDのプラスの効果を示していますが、薬剤輸送タンパク質との相互作用および薬剤耐性癌細胞を選択的に殺す能力を発見した最初の人です」と述べています。
Iramは、カルシトリオールとカルシポトリオールは、まだ化学療法抵抗性を発現していない「ナイーブな癌細胞」を殺すことはできないと説明しています。しかし、細胞が薬剤耐性になると、それらはカルシトリオールとカルシポトリオールの餌食になります。
トランスポータータンパク質、多剤耐性
薬物輸送タンパク質は、薬物を吸収、分配、および体から排出する細胞プロセスを駆動します。
化学療法薬に対する耐性を発現する癌細胞は、しばしばトランスポータータンパク質を過剰発現または過剰産生します。この豊富さは、化学療法抵抗性の主な原因です。
研究は、MRP1の過剰発現を、乳がん、肺がん、および前立腺がんにおける多剤耐性と関連付けています。
カルシトリオールとカルシポトリオールが化学療法抵抗性の癌細胞を殺すことができるという事実は、科学者が「側副感受性」と表現するものの例です。
側副感受性は、多剤耐性細胞を「殺す化合物の能力」ですが、それらが由来する親細胞ではありません。
化学療法治療の失敗の約90％は、後天的な薬剤耐性によるものです。多剤耐性細胞は、構造だけでなく、作用の仕方も異なる薬剤に耐性を持つようになりました。
このような抵抗の主な原因は、細胞内に残っているレベルが低すぎるほど多くの薬剤を追い出す排出ポンプです。
薬剤耐性がん細胞の「アキレス腱」
しかし、MRP1の過剰発現は、癌細胞が化学療法薬を排出できるという意味で利点ですが、タンパク質を標的とすることでポンプをノックアウトできるという点で潜在的な欠点でもあります。
Iramが指摘するように、「ある領域で強さを獲得すると、通常、別の領域で弱さが生じます。自然界のすべてのものには代償が伴います。」
「私たちのアプローチは、耐性の適応度コストを利用することで、薬剤耐性がん細胞のアキレス腱を標的にすることです」と彼は付け加えています。
彼と同僚は、培養癌細胞を使用して、以前の研究でMRP1と相互作用できると特定された8つの化合物をテストしました。
8つの化合物のうち、「ビタミンD-3の活性代謝物、カルシトリオール、およびその類似体であるカルシポトリオール」は、MRP1の輸送機能をブロックし、輸送タンパク質を過剰発現した細胞のみを殺すことを発見しました。
「私たちのデータ」は、「MRP1の発現が顕著であり、[多剤耐性]に寄与する悪性腫瘍の標的化におけるカルシトリオールとその類似体の潜在的な役割を示しています」と結論付けています。
幅広い意味合い
イラムは、彼らの発見は他の多くの病気の治療にも影響を与えると言います。
MRP1は、抗がん剤の効果を低下させるだけでなく、抗生物質、抗ウイルス剤、抗炎症剤、抗うつ剤、HIVを治療する薬の効果を弱める可能性もあります。
さらに、MRP1はトランスポータータンパク質の一種にすぎません。これは、ABCトランスポーターと呼ばれる大家族に属しており、動物だけでなく植物でも、あらゆる種類の細胞に物質を出し入れします。
実際、植物にはより多くのABCトランスポータータンパク質が含まれているため、この調査結果は食品や農業にも幅広い影響を与える可能性があります。
「これらのトランスポーターをより適切に処理できれば、薬効を改善することができます。薬があまり排出されていないため、患者はより少ない薬を服用しても同じ効果を得ることができます。」
Surtaj Hussain Iram、Ph.D。
