英国の助成を受けたオックスフォード大学の研究者による共同研究では、癌細胞が成長し治療によるストレスに癌細胞が適応する新しいメカニズムが明らかになった。 このメカニズムには、細胞がエクソソームとして知られている小さな小胞を放出することが含まれる。 これらの エクソソーム は、タンパク質、RNA、および他の分子の複雑な混合物を含み、周囲の細胞を再プログラムすることができる。エクソソームは、体内のすべての細胞によって放出され、免疫や生殖などの健康な個人の多くのプロセスで重要な役割を果たすと考えられている。 しかし、癌では、腫瘍の成長や転移などの病理学的変化を引き起こすことがある。 これまでの研究では、エクソソームは後期エンドソームとして知られている細胞のコンパートメントで作られることが示唆されており、損傷したタンパク質や細胞構造を取り除くことで細胞を健康に保つためにも使用されている。
ショウジョウバエとヒトの癌細胞の補完分析を組み合わせることにより、共同チームは、細胞のリサイクルシステムでもエクソソームが作られ、再利用可能なタンパク質を廃棄物処理システムからそらすことを示した。 それらはRab11a-エクソソームと呼ばれ、癌が成長し、現在の治療から生き延びるのを助けるかもしれない異なるカーゴを運ぶという。
腫瘍が大きくなると、腫瘍内の細胞はアミノ酸などの主要な栄養素が不足し、これらのストレスを受けた細胞は、癌細胞によって作られた分子を搭載したRab11aエクソソームを生成する。研究を率いたDeborah Goberdhan 准教授（写真）によると、「これらの『悪いエクソソーム』は、周囲の他の細胞に成長を促進し、より攻撃的な細胞タイプの選択とより悪い結果につながる可能性がある。 Rab11aエクソソームの産生は、一部の患者が特定の治療に反応しない理由と、他の患者が治療法に耐性を示すことが多い理由を説明する場合がある。成長を阻害する抗癌療法は、腫瘍細胞が治療に適応するのを妨げる薬剤と組み合わせて投与する必要があるかもしれないことがますます明らかになりつつあり、これらのエクソソームの産生を減らすことは、これを行う重要な方法の1つかもしれない。重要なステップは、癌の進行を促進する『悪いエクソソーム』がどのように作られるかを解明し、それらをブロックする治療を設計できるようにすることだ。これには時間がかかる可能性がある。ただし、患者の血液中のこれらのエクソソームを検出する方法を開発することは、重要な短期目標だ。このようなアプローチは、初期段階で癌を検出するか、患者が薬物にどのように反応するかを予測する可能性がある。どちらも癌の生存と患者のためのより個別化された治療の設計に大きな影響を与える可能性がある。」
Cancer Research UKの上級研究情報マネージャーであるEmily Farthing博士は、次のように述べている。 「このエキサイティングな研究により、エクソソームがこれまで気づかなかった方法で作用する可能性があることが分かった。これは、腫瘍が成長し、抗癌治療に耐性を持つのに役立つ可能性がある。 このラボベースの研究は、癌患者に利益をもたらすにはまだまだ長い道のりだが、将来的に新しい方法で病気に取り組むことができるかもしれない。」
この新たに発表された研究は、すでに患者のこれら代替エクソソームのスクリーニングを開始するためのさらなる資金を集めており、チームの現在の主な焦点はそれらの産生を阻止する方法を特定することだ。それにより癌病理におけるそれらの役割を完全に評価できると考えている。
このようなアプローチは、癌を初期段階で検出したり、患者が薬剤にどのように反応するかを予測したりできる可能性がある。どちらも癌の生存と患者向けのより個別化された治療の設計に大きな影響を与える可能性がある。
Goberdhan准教授 は、「ヒトの癌細胞株とハエの分析を組み合わせ続けることにより、現在フォローアップしているRab11aエクソソームの産生を特異的にブロックする遺伝子操作に焦点を当て始めた。」と述べた。
この研究は、オックスフォード大学の生理学、解剖学、遺伝学部のDeborah Goberdhan 准教授と生理学、解剖学、遺伝学科のClive Wilson教授、そして腫瘍学部のAdrian Harris 教授のグループによる共同研究だ。
この仕事は、2020年7月28日にオンラインでEMBO Journalに掲載された。 オープンアクセス論文は「グルタミン欠乏は癌細胞エクソソームの起源と機能を変える（Glutamine Deprivation Alters the Origin and Function of Cancer Cell Exosomes.）」と題されている。
BioQuick News:Tumor-Derived Exosomes Containing GTPase Rab11a Can Drive Cancer Growth and Treatment Resistance, New Results from University of Oxford Suggest
