2018 年 11 月 8 日

がん遺伝子に関する遺伝的「フーダニット」を解決

ソークの科学者は、主にがんを抑制すると考えられている酵素AMPKが実際に一部の腫瘍の生存をどのように助けているのかを発見した

ソークニュース


がん遺伝子に関する遺伝的「謎」を解決

ソークの科学者は、主にがんを抑制すると考えられている酵素AMPKが実際に一部の腫瘍の生存をどのように助けているのかを発見した

【ラホヤ】細胞代謝を遅くすることでがんを抑制すると長い間考えられてきたが、タンパク質複合体AMPKは一部の腫瘍の増殖を助ける可能性もあり、研究者らを困惑させている。 今回、ソーク研究所の研究者らは、なぜAMPKががんを妨げたり、がんを助けたりするのかという長年の謎を解明した。

ソーク教授の研究室 ルーベン・ショー らは、末期がんがAMPKの細胞リサイクリング信号をトリガーして細胞の一部を共食いし、大きな肺腫瘍に成長に必要な栄養素を供給する可能性があることを示した。 に登場した作品は、 細胞代謝 8年2018月XNUMX日、ある条件下でAMPKを遮断すれば、最も一般的なタイプの肺がんにおける進行腫瘍の増殖を阻止できる可能性があることを示唆している。

左から:ルーベン・ショー、リリアン・アイクナー
左から:ルーベン・ショー、リリアン・アイクナー

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クレジット:Salk Institute

「我々の研究は、そもそも非小細胞肺がんを引き起こす遺伝回路の機能不全と同じことが、十分な栄養素がない場合に、より成熟した腫瘍細胞が生き残るために必要であることを示している」とソークの所長であるショーは言う。がんセンターおよびこの論文の共同上級著者。 「これは遺伝的な『誰得事件』を解決するだけでなく、非常に遅れて診断されることが多い癌の新たな治療標的の可能性も示唆するので、非常に興味深いものです。」

AMPK はセルの残量ゲージとして機能し、エネルギーの入出力を監視してセルのスムーズな動作を維持します。 車のセンサーがガス欠信号を点滅させたり、エネルギーを節約するために車両のエアコンをオフにしたりするのと同様に、細胞の燃料 (栄養素) が少なくなると、AMPK は細胞の成長を遅らせ、細胞の代謝を変化させます。 以前、Shaw は AMPK が次のような可能性があることを発見しました。 腫瘍の活性化した代謝を止める、糖尿病患者の肝臓やその他の組織の正常な機能を回復するだけでなく。

しかし、ショー研究室の新しい研究は、AMPKが実際に大きな腫瘍の成長を助けることを示唆しています。 現在の研究では、研究チームは腫瘍がどのように発生するかを観察するために、AMPK燃料ゲージを備えたマウスと備えていないマウスのグループを観察した。

「AMPKが存在しない場合、腫瘍の増殖がはるかに遅いことがわかりました」と、論文の共同筆頭著者である研究員のリリアン・アイヒナー氏は言う。 「つまり、AMPK は当初考えられていたように、常に腫瘍抑制因子として機能しているわけではないということです。」

天然の肺環境内で遺伝子操作された肺腫瘍 (紫色の実線) が示されています。
天然の肺環境内で遺伝子操作された肺腫瘍 (紫色の実線) が示されています。

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クレジット:Salk Institute

研究チームは、同じマウスモデルの腫瘍細胞のどの遺伝子がさまざまな条件下で活性化されているかを分析した。 特に活性が高かった遺伝子の 3 つは、細胞のリサイクリングを活性化することが知られている Tfe3 でした。 腫瘍が大きくなり、中央の細胞が栄養素に容易にアクセスできないほどになると、AMPKはTfeXNUMXにシグナルを送り、腫瘍が利用するための栄養素として細胞物質のリサイクルを開始し、細胞の一部を効果的に共食いすることが判明した。

「以前は、AMPK を有効化する方法に重点を置いていました」とアイクナー氏は言います。 「このメカニズムを特定したので、特定のがんにおいてそれを阻害する方法に移ることができます。」

ウィリアム・R・ブロディ議長のショー氏は、「より進行した腫瘍は生存するためにAMPKに依存しているようで、このメカニズムを理解することで腫瘍を治療できる可能性があることを意味しており、我々は興奮している」と付け加えた。

他の著者には、ソーニャ N. ブラン、セバスチャン ヘルツィッグ、ネイサン P. ヤング、ステファニー D. カーティス、デビッド B. シャッケルフォード、マキシム N. ショヒレフ、マティアス ルブラン、リリアナ I. ベラ、アマンダ ハッチンズ、デビー S. ロス、ロバート U.スヴェンソン氏はこの論文の共同筆頭著者および共同上級著者であった。

この研究は、国立衛生研究所 (R35CA220538、P01CA120964)、サミュエル ワックスマン癌研究財団、レオナ M. およびハリー B. ヘルムスリー慈善信託 (助成金 #2012-PG-MED002)、および米国癌協会 (ACS) から資金提供を受けました。 #124183-PF-13-023-01-CSM)(PF-15-037-01-DMC)。

出版情報

ジャーナル

細胞代謝

TITLE

遺伝子分析により、マウスのKras依存性肺がんモデルにおける腫瘍増殖をサポートするにはAMPKが必要であることが明らかになった

作者

リリアン・J・アイヒナー、ソーニャ・N・ブラン、セバスチャン・ヘルツィッヒ、ネイサン・P・ヤング、ステファニー・D・カーティス、デヴィッド・B・シャッケルフォード、マキシム・N・ショヒレフ、マティアス・ルブラン、リリアナ・I・ヴェラ、アマンダ・ハッチンズ、デビー・S・ロス、ルーベンJ. ショーとロバート U. スヴェンソン

研究分野

詳細については

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press@salk.edu

ソーク生物学研究所:

生命そのものの秘密を解き明かすことが、ソーク研究所の原動力です。 受賞歴のある世界クラスの科学者からなる当社のチームは、神経科学、がん研究、老化、免疫生物学、植物生物学、計算生物学などの分野で知識の限界を押し広げています。 最初の安全で効果的なポリオ ワクチンの開発者であるジョナス ソークによって設立されたこの研究所は、独立した非営利研究組織であり、建築上のランドマークでもあります。選択により小規模で、本質的に親密で、どんな困難にも恐れることはありません。