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どのようにして乳癌細胞が体内に広がるのか

Anonim

がん関連死亡の90%以上は、原発腫瘍部位から他の身体部位へのがん細胞の蔓延によって引き起こされます。 新しい研究により、ある重要な遺伝子が癌細胞が原発腫瘍からどのように壊れていくのかが明らかになりました。

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胚発達の調節に通常関与する遺伝子は、転移を制限する正常な生物学的コントロールを考慮せずに広がることができる、より多くの移動型への細胞の移行を引き起こす可能性がある、という新たな研究が示されている。

SNAILと呼ばれるこの遺伝子の下流のシグナル伝達経路の分析は、転移をブロックまたは遅らせる方法を探している科学者の潜在的標的を同定するために使用することができる。

「この遺伝子は、転移性癌細胞がある場所から別の場所に移動するために使用する機構に直接関係している」とジョージア工科大学の化学・生体分子工学部助教授Michelle Dawsonは語った。 「SNAILを過剰発現する細胞があれば、この応答を引き起こす環境的な手がかりを持たなくても、転移性である可能性があります。

研究は、国立科学財団(NSF)の後援を受け、12月9日に実験的生物学のための米国社会連合 (FASEB)のジャーナルに掲載されました。

以前、この新しい研究の主任著者であるDawsonとDaniel McGrailは、卵巣癌細胞が体の環境の仕組みにどのように反応するかを示す研究を発表しました。 彼らのデータによると、卵巣癌細胞は、この環境の機械的性質のために、軟組織(例えば、腸管を覆う脂肪組織)に対してより積極的であることが示された。 この発見は、より硬い組織を好む他の悪性癌細胞に見られるものに反する。

この新しい研究では、研究者らはin vitroでSNAIL遺伝子の過剰発現が乳癌細胞が体内の環境機構とは独立してどのように作用することができるかを示している。 癌細胞は、細胞がそのタイプを上皮(移動性のない細胞)から間葉系(容易に移動できる細胞)に変化させる過程をハイジャックすることによって転移することが示唆されている。 新しい研究では、研究者らは、上皮から間葉への移行を受けた(SNAILの過剰発現を介して)乳癌細胞の生物物理学的特性を調べた。

研究チームは、乳癌細胞の核および細胞質ゾル内の機械的特性を測定し、次いで、異なる基質上の表面牽引力および細胞の運動性を測定した。 彼らは細胞がはるかに柔らかくなって体に広がるのを助けることができることを発見しました。

Dawsonの研究室は、Georgia Techの生物学部教授であるJohn McDonaldの研究室と協力して、マイクロアレイ分析を使用して、観察された生物物理学的変化に関連する遺伝子の変化を調べました。 研究者らは、細胞が増殖した基質にかかわらず、SNAILを過剰発現する細胞は攻撃的な癌細胞のように見え、行動することを見出した。

「細胞がSNAILを発現すると、活性化された転移性癌細胞と同様の生物物理学的特性を有することがわかった」とドーソン氏は述べている。

SNAILは、細胞が原発腫瘍から転移部位に移動するのを助ける形質転換を誘発するが、細胞が転移部位に到達し腫瘍が増殖し始めると、SNAILはもはや癌進行を助けることはない。 より柔らかくなることは、細胞が二次的部位に広がるのを助けるかもしれないが、それらはもはや二次腫瘍を形成するほど丈夫ではない。

「細胞は上皮状態に戻って固体のストレスに耐えることができなければならない」とドーソン氏は語った。

研究者らは、転移を起こしている乳癌細胞におけるマイクロアレイ解析と身体的変化の特徴付けが、癌の広がりを阻止するか遅らせるかの探索に役立つことを期待しています。

ジョージア工科大学の総合的ながん研究センターのディレクターでもあるマクドナルド氏は、「この研究は、がん治療への新しいアプローチにつながる大きな可能性を秘めていると我々は考えている。

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ストーリーソース:

ジョージア工科大学によって提供される資料。 注:コンテンツはスタイルと長さのために編集することができます。


ジャーナルリファレンス

  1. Michelle Dawson et al。 SNAIL誘発上皮 - 間葉移行は、変化した細胞骨格遺伝子発現からの一致した生物物理学的変化を生じる実験生物学のための米国社会連合のジャーナル、 2014年12月DOI:10.1096 / fj.14-257345 fj.14-257345