2014年3月21日

腫瘍細胞を同じ場所に保つこと：
癌細胞が移動するために使うスイッチが発見される



フライブルグ大学の研究者は、結腸直腸癌の細胞が原発性の腫瘍部位から離れて、隣接組織に侵入するために使用するスイッチを発見した。

この移動は、転移における最初のステップである。



健康な腸細胞の表面上のタンパク質（エフリン受容体）は、分泌細胞または幹細胞のような特異的な細胞タイプに、組織の中でどの位置を占有するかを指示する。

隣接した細胞との接触を通して受容体が活性化されると、この作用は遂行される。

エフリン受容体は、近所の細胞について通知する。細胞がとどまるか、移動するかは、近所がその細胞に適しているかどうか次第である。



癌細胞において、エフリン受容体は、細胞が誤った状態に行くのを防止するためのシグナル経路を制御する。

原発性の腫瘍の塊から自由になるため、腫瘍細胞は受容体（特にEPHB2とEPHB3）の産生をシャットダウンした。

研究者は、細胞上のEPHB2とEPHB3の量を調整する遺伝子のDNA領域を発見した。

DNA領域、いわゆるエンハンサーは、転移する腸の腫瘍細胞でスイッチを切られる。



この原因の1つは、腫瘍細胞の調節性のネットワークでのエラーであり、それにはタンパク質Notchが関係している。

研究者は、Notchシグナル伝達経路が腫瘍で不活性化されると、予後不良になることも示した。

学術誌参照：
1.ヒトの結腸直腸癌での、転写エンハンサーを廃棄することによるEPHB3癌抑制遺伝子のサイレンシング。
PNAS（2014）;

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140321112144.htm

<コメント>
Notchの不活化がEPHP3という癌抑制遺伝子をサイレンシングして、細胞が正しい位置にあることを知らせる機能が低下することから転移が始まる、という研究です。

2014年3月24日

2014年3月24日
癌治療のための熱いナノ粒子

ETHチューリッヒの研究者はplasmonic粒子を開発した（それは近赤外線を吸収すると加熱する）。
これは、熱で腫瘍組織を殺すことを可能にする。

各粒子は前もって二酸化ケイ素層で被覆されている。これは金の粒子の間の正確に規定された距離を維持することで、近赤外線を吸収して、したがって熱を発生させる構成にする。

「さらに二酸化ケイ素シェルは、加熱するときに粒子が変形するのを防止する。」

研究者は超常磁性の酸化鉄粒子も、金の粒子に溶け込ませた。それはnano-凝集物が磁場を経て制御されることを可能にして、腫瘍でそれらの蓄積を強化する。
これにより粒子の加温は磁場によっても誘導される。

金、二酸化ケイ素と酸化鉄の複合粒子は、単に熱を通して腫瘍細胞をつぶすだけではない。磁気共鳴画像法による画像診断のための造影剤として使われる可能性もある。

学術誌参照：
1.シリカで被覆したAu/Fe2O3 Nano aggregatesのコントロールされたPlasmonic組み合わせによる癌細胞の輻射熱殺害。
http://www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140324111331.htm



2014年3月25日
癌細胞を破壊するためのプラズマ・ツール

ノートルダム大学の研究者は、非加熱の大気圧プラズマジェット（Atmospheric Pressure Plasma Jet; APPJ）への曝露によって誘発される、DNA損傷の定量的および質的な研究を実施した。
ヘリウムと別のガスの混合は、重篤なDNA損傷をもたらすと知られるラジカル種（例えば活性酸素種と反応窒素種）のレベルを上昇させると思われる。
これらは、究極的に、癌腫瘍細胞を破壊するのを助ける可能性がある。

学術誌参照：
1.ヘリウム気圧プラズマ・ジェットで誘発したプラスミドDNA損傷。
http://www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140325094818.htm



2014年3月25日
新薬による癌治療革命ポテンシャル

ZL105と呼ばれる本剤は、貴金属イリジウムに基づく合成物である。
速い増殖と浸潤についていくことを試みるにつれて、癌細胞のエネルギーを発生している機械は限度まで動く。これは、癌細胞が『発電所』のわずかな変化に影響されやすくする。

「我々のイリジウムベースの抗癌剤は、癌細胞を限界まで押し込み、遅くそしてシャットダウンを引き起こす。しかし正常な細胞は、その効果に対処することができる。」

「新しいイリジウム・ベースの薬はDNAを攻撃せず、新しい作用のメカニズムを持つように設計されている。そして、それが単に癌発育を劇的に遅くして止めるだけでなく、患者が受ける副作用を減らすことを意味する」

学術誌参照：
1.Organo iridium触媒の有力な酸化剤抗癌活性。
http://www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140325102705.htm

<コメント>
実現の可能性は未知数ですが、新しい癌治療の可能性についての記事が3つ続けて載りました。

2014年3月25日

喫煙者の苦い味蕾は役に立っていないかもしれない



レギュラー・カフェインのピリッとした味の苦さを味見することができないので、喫煙者と喫煙をやめた人は、カップ1杯のコーヒーの強烈な香りを完全には認めることができない。

喫煙、特にタバコの有毒な化学物質が喫煙者に味覚の損失を与えることはすでに知られている。

それは味蕾が位置する舌の茸状乳頭に、構造変化を引き起こす。

ジェイコブと彼女の同僚はパリの病院から451人のスタッフの能力を試験して、喫煙はカフェインの苦味を味見する人々の能力に影響を及ぼすことが判明した。

喫煙者の5人に1例（19.8パーセント）が味覚を正しく認識できなかった一方、元喫煙者は4分の1（26.5パーセント）が失敗し、非喫煙者では13.4パーセントだった。

学術誌参照：
1.喫煙状態によるカフェイン苦味の差動的な認知。

化学受容性Perception、2014;

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140325094810.htm

<コメント>
記事の元のタイトルは "Smokers' bitter taste buds may be on the fritz" で、これを直訳すると「喫煙者の苦味の味蕾はドイツ野郎」になります。
fritz（フリッツ）はドイツのFriedrichのニックネームで、第一次大戦の頃のドイツの製品はすぐ壊れたことからそう呼んだそうです。つまり「役立たず」。

2014年3月25日

血液検査は、小児が太りすぎになるかどうかについて予測するのを助けるかもしれない



科学者は、単純な血液検査（それはDNAを読み込むことができる）が小児で肥満レベルを予測するのに用いることができることを発見した。

研究者は、PGC1a遺伝子 ― 体で脂肪貯蔵を調整する遺伝子 ― でエピジェネティックなスイッチのレベルを評価するために、試験した。

エピジェネティックなスイッチはDNAメチル化と呼ばれる化学変化を通して起こる。そして、それは遺伝子がどのように作用するかについて制御して、人生の早い間からセットされる。

試験結果は、5歳の時点で10パーセントのDNAメチル化レベルの上昇は、14歳で最高12パーセントの体脂肪の増加と関係していることを示した。

結果は、小児の性（物理的活性のそれらの量と思春期のそれらのタイミング）から独立していた。



研究者は、5歳から14歳まで、プリマスのEarlyBirdプロジェクトに参加した300人の小児から得られた、40人のDNAサンプルを使用した。

ウィルキン教授によって導かれた本研究は、2型糖尿病（例えば彼らが行った運動の量とそれらの体の脂肪の量）に関連した因子のために、毎年プリマスで小児を評価した。

学術誌参照：
1.5-7歳の血中のPGC1αプロモーター・メチル化は、9歳から14歳までの肥満を予測する（EarlyBird 50）。

糖尿病、2014;

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140325113055.htm

<コメント>
5歳の血液中のPGC-1αプロモーターのメチル化を計測するだけで、数年後の肥満を予測できるかもしれないという研究です。
寒冷/絶食/運動で誘導されるPGC-1αは、以前からミトコンドリアや活性酸素の調節に関連することが知られています。

2013年12月13日

ゼブラフィッシュは、カルシウム欠乏と大腸癌との間の関連を解読するのを助けた



ゼブラフィッシュ胚皮膚を調べることによって、ミシガン大学の研究者たちは、カルシウムが欠けている人で腫瘍と大腸癌に至る異常な結腸細胞の成長の根底にある細胞メッセージを解読した。

彼らは、ヒトの大腸癌細胞でもこの新しいメカニズムを分析した。



研究者がゼブラフィッシュ胚をカルシウムを枯渇する水に入れたとき、彼らはそれが分裂と上皮細胞の増大を刺激する特定の成長因子を活性化することに驚いた。

カルシウム輸送体（TRPV5/6）は、この活性化のために存在しなければならない、

そしてそれは低いカルシウム環境で細胞にカルシウムを輸入するための明らかな生存メカニズムである。

低カルシウムが誘発する異常な結腸細胞の成長の背後にあるメカニズムを理解することは、それを予防するために薬または他の治療法を開発する際の最初のステップである。

学術誌参照：
1.カルシウム欠乏によって誘発される、TRPチャネル調整IGF1R-PI3K-Aktシグナルは、異常な上皮細胞増殖を調整する。
細胞死と分化（2013年12月）

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140320173158.htm

<コメント>
過去の関連記事です。
カルシウムの不足は、カルシウム取り込み細胞の輸送体の発現と活性を増加させ、成長シグナルの変化を誘発するという研究です。

以前からカルシウムと結腸癌の逆相関の理由が不思議だったのですが、このゼブラフィッシュの研究がヒントになりそうです。



元の論文ではこう書かれています。

http://www.nature.com/cdd/journal/v21/n4/full/cdd2013177a.html

>These ionocytes specifically express Igfbp5a, a high-affinity and specific binding protein for insulin-like growth factors (IGFs) and the Ca2+-selective channel Trpv5/6.

(これらのionocytesは、特にIgfbp5aというインシュリン様成長因子（IGF）に高親和性で特異的に結合する蛋白質を発現する。そしてCa2+選択的なチャネルTrpv5/6を発現する。)

Intriguingly, blockade of Trpv5/6 activity inhibits the low [Ca2+]-induced activation of Akt.

(興味深いことに、Trpv5/6の活性の遮断は、低Ca2+によるAktの活性化の誘発を阻害する。)

Mechanistic analyses reveal that the low [Ca2+]-induced IGF signaling is mediated through Trpv5/6-associated membrane depolarization.

(機械学的分析により、低Ca2+で誘導されたIGFシグナルは、Trpv5/6に関連する膜の脱分極に媒介されたことが明らかになった。)

2013年3月12日

胚における最初の細胞運動が解読される



ゼブラフィッシュは卵の受精の後、次の細胞分裂の間、胚のすべての細胞は、きつく一か所にくっつき合わなければならない。

さもなければ、胚はパーツに分かれるかもしれない。

その後まもなく、細胞は、胚葉を造るために移動し始めなければならない。

これを達成するために、堅い連結は解消されなければならない。

幹細胞因子Oct4は、上皮増殖因子（EGF）シグナルの合成を制御して、次に細胞接着分子E-Cadherinの細胞膜からエンドソームの細胞の内部までの輸送を制御することを、生物学者は今回示した。

これらのメカニズムは細胞膜でE-Cadherinの活動を調整して、細胞が新しい連結をダイナミックに築き、そして、移動し始めることを可能にする。

EGFとE-Cadherinが関係している類似の調節が腫瘍浸潤を開始するかもしれない、いわゆる上皮間葉移行に関与するので、結果は癌転移に関係するポテンシャル・メカニズムに関連する。

さらにまた、幹細胞因子Oct4の寄与は、癌幹細胞の特性を研究するために重要である。

学術誌参照：
1.Pou5f1依存的なEGF発現は、E-カドヘリン・エンドサイトーシス、細胞癒着とゼブラフィッシュ被包（epiboly; 被包、被覆。胚の表面の一部分が発達して広がり他の部分を覆うこと）運動を制御する。

発達Cell、2013;

http://www.sciencedaily.com/releases/2013/03/130312092531.htm

<コメント>
これも癌の関連記事から。ゼブラフィッシュの研究ですが、幹細胞因子のOct4が細胞の増殖と接着の両方を調節しているということで、癌の増殖と浸潤でも似たようなことが起きているかもしれないという研究です。

2012年10月2日

発育過程の大脳皮質の介在ニューロン移動の制御する、p27タンパク質に関する新しい機能



ニューロン移動の破壊は、精神遅滞、てんかん、学習障害または自閉症によって特徴づけられるさまざまな神経障害と関係している。

大脳皮質の形成は、投射ニューロンと介在ニューロンの2つの種類の移動と統合を必要とされる脳で最も複雑な領域の一人である。

これらのニューロンは異なる場所に運ばれて、皮質に達するために、異なった移動モードを使用する。

この研究において、グエンのグループは、p27の新しい活動を明らかにした。

p27は最初、大脳皮質で介在ニューロンの接線の移動の基礎をなす細胞骨格を動的に改造する際の、細胞周期の調節因子としてその活性を記述されたタンパク質である。



「分子のレベルで、p27は2つの細胞骨格構成要素、アクチンと微小管に作用する。それは、アクチンの調節を通して、成長円錐の細胞核分裂と分枝形成を促進する。加えて、それは、軸索突起を広げる際に、微小管ポリメリゼーションを促進する。

両方の活動は、皮質で介在ニューロンの正しい接線の移動のために必要とされる。」

微小管は、細胞骨格の構成要素であり細胞内に遍く存在する。それは細胞完全性ならびに細胞移動と細胞分割に関与し、これらの細胞プロセスは、大部分の癌でと同様にさまざまな神経障害でそこなわれる。

「p27がそれらのポリメリゼーションを促進する微小管関連タンパク質であることを、我々は初めて証明する。」

学術誌参照：
1.p27Kip1は、ニューロン移動の間、微小管重合を促進する微小管関連タンパク質である。

発達Cell、2012;

http://www.sciencedaily.com/releases/2012/10/121002113416.htm

<コメント>
癌の浸潤の関連記事から。
p27の調節が破綻すると、細胞の移動に異常をきたすようです。

2014年3月24日

腫瘍サプレッサp53遺伝子は、癌細胞の侵入を切り離す



Cell Biologyジャーナルの研究は、p53遺伝子が癌細胞浸潤を防止するために行う1つの方法を発見する。

研究者（シンガポール国立大学、Mechanobiology研究所、ケイコ・カワウチによって導かれる）は、Ras（ヒトの癌で最も一般的な癌遺伝子）は、Rasで転換した細胞をp53遺伝子の有る無しで比較した。

p53遺伝子を発現しているそれらは、より侵襲性でなくて、局所の癒着（分子の結合）の形成がより少なかった。

この結合は、細胞を囲む細胞外マトリックスに、細胞の内部で構造的足場（structural scaffolding）をつなげる。

p53遺伝子はイベントの連鎖を惹起することにより浸潤を制限して、ラメリポディウム（細胞運動と浸潤に拍車をかける細胞膜突出）の形成を究極的に妨げることを研究者は発見した。



p53遺伝子は、Omiと呼ばれるミトコンドリア・プロテアーゼを活性化する。それはRasがミトコンドリアを分解するようにするとき、細胞の細胞質ゾルにリリースされる。

Omiは細胞骨格でアクチンフィラメントを切断して、アクチンの減少はp130Casの活動を抑制する。

p130Casは、ラメリポディウム（lamellipodium; 葉状仮足。偽足）の形成を促進する局所の癒着シグナリング・タンパク質である。

活動的なp130Casのレベルが低いと、細胞はラメリポディウムを形成できず、従って、侵入することがより不可能になる。



「アクチン再造形は、細胞浸潤を防止するシグナルである」、カワウチは説明する。

「大部分の研究は、p53遺伝子が上皮～間葉移行を調整することによってどのように転移を防止するかについて焦点を合わせてきた」、

それは細胞が遊走性および浸潤特性を得る生物学的プロセスだ。

カワウチは言う、それとは対照的に新知見は、説明するのを助けた

p53遺伝子は、浸潤を引き起こす細胞の中で、どのように細胞骨格プロセスに影響を及ぼすかを。

学術誌参照：
1.ミトコンドリア・プロテアーゼHtrA2/Omiのp53遺伝子によって媒介される活性化は、細胞浸潤を防止する。

Cell Biology ジャーナル、2014年3月;

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140324104318.htm

<コメント>
p53→ミトコンドリアのプロテアーゼOmi活性化→Rasによるミトコンドリア分解で細胞質にリリース→アクチンフィラメント切断→アクチン減少によりp130Cas抑制→偽足抑制→浸潤抑制

p53が変異するとこういうシグナルも無効になって、より浸潤しやすくなるということなのでしょう。

JCBには研究者の写真が載っています。
(上段の左から右へ) Keiko Kawauchi, Yan Yan Hou, Alvin Kunyao Guo
(左下) Shota Yamauchi

2014年3月21日

drosphiliaハエ研究で発見される細胞移動の新しい調節性のメカニズム



細胞移動は非常に調整されていて、胚発症、創傷治癒、新しい血管の形成のようなプロセスと、そして腫瘍細胞の浸潤で生じる。

細胞運動のコントロールの成功のため、このプロセスは、大きな精度で決定され、維持されなければならない。

この研究において科学者は、細胞運動の調節に関係するシグナル・メカニズムを解明するために、ミバエ・キイロショウジョウバエの胚の気管細胞を使用した。

Fibroblast Growth Factor（FGF）という分子の細胞移動における重要性はすでに知られていたが、その遺伝子の調節に関しての情報はほとんど知られていなかった。

本研究では、Hedgehog（形態発生で関係されると知られている）と呼ばれるタンパク質がFGF発現を調整するということを発見された。

「結果は、生物医学的に本当に興味深い」、研究者は説明する。

「Hedgehog経路は、最も頻度の高い皮膚癌のような悪性の浸潤癌のいくつかで過剰発現するので。」

学術誌参照：
1.Hedghhogは、胚気管の細胞が移動する間のFGFシグナルのポジティブ調節因子である。

PLoS ONE、2014;

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140321101734.htm

<コメント>
HH→FGF→細胞移動

関連記事にも細胞移動（転移と浸潤）を調節する要素がいくつか挙げられているようです。
もともと細胞は、胚の段階で、成長・増殖しながら移動するので、脱分化して胚の状態に近づく癌が、増殖しながら移動するというのはむしろ自然なことなのかもしれません。

それにしても関連記事って便利↓ですね :)


http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100329103652.htm
2010年3月29日
BMPまたはTGFβなどのタンパク質は、細胞移動の引き金を引いて、転移を促進する。
国際的チームの研究は、キイロショウジョウバエの健康な細胞で、同じメカニズムを確認した。Decapentaplegicタンパク質（Dpp）（BMPとTGFβの相同蛋白質）は、細胞運動能のシグナルとして作用する。

http://www.sciencedaily.com/releases/2011/11/111109125741.htm
2011年11月9日
腫瘍微環境の高いTGFベータは、ファシン過剰発現の原因であるかもしれない。それは一部の転移性腫瘍で転移を促進する。
高度なファシン発現は、予後不良と関係している。

http://www.sciencedaily.com/releases/2013/02/130225201820.htm
2013年2月26日
タンパク質（ファシン-1）は、アクチンフィラメントを一か所に束にする際に関係する。それは細胞の体内の足場を形成して、細胞運動で関係する。
ブリストル大学の研究者は26からのre-analysedデータで、癌腫の5つの異なる種類を展望研究して、
増加したファシン-1は、乳癌、結腸直腸癌、食道癌で死亡率の増加したリスクと関係して、胃癌または肺癌では関係しなかった。
乳癌と結腸直腸癌では疾患の進行とも関連したが、肺癌では進行とは関連しなかった。