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ロンドン大学クイーン・メアリー校のBarts Cancer Instituteの研究者が率いる研究は、腫瘍細胞のある変化を逆転させることでがんの浸潤を抑制できることを示唆している。

研究チームは、このプロセスを制御する重要な分子も特定した。この知見は、がんの転移を食い止めるための新たな治療戦略の基礎となる可能性がある。

がん細胞は原発腫瘍から離れて体の他の部位に転移する能力があることが、がん治療の最大の課題の一つとなっている。転移と呼ばれるこのプロセスは、他の臓器で成長する二次性腫瘍を生み出し、最終的にほとんどのがん死亡の原因となる。

「臨床ではまだ二次性腫瘍を十分に標的にできていないのが現状であり、これを変える必要があると思う」と、Cancer Research UKの助成を受けた本研究の筆頭著者であるVictoria Sanz-Moreno教授は述べている。「我々は、転移できるがん細胞の特性、それらの弱点、そして転移するがん細胞を標的にする方法について、明らかにしたいと考えている」

皮膚のメラノーマは最も早く転移するがん種の一つであり、Sanz-Moreno教授の研究室ではメラノーマに焦点を絞った研究が行われている。メラノーマが転移する前の早い段階で診断されれば、英国ではほぼすべての患者が1年以上生存することができる。しかし、がんが転移した場合、生存期間は半分強に短縮する。

研究チームは、メラノーマをより良く治療するための知識を得るだけでなく、すべてのがんがどのように広がっていくのかについて理解することを目的としている。

Nature Communications誌に掲載された本研究では、転移するがん細胞が体内の他の部位に移動する際に迅速かつ効率的に移動するために、エネルギーシステムをどのように書き換えるかを調査した。

研究チームは三次元の動きが可能な特殊なモデルシステムで、移動する腫瘍細胞を観察した。これは、細胞を平面上に置く従来のシステムとは異なり、生きた組織内での細胞の動きを正確に再現することができる。

研究の結果、転移する腫瘍細胞は、丸い形態を示すアメーバ様遊走と呼ばれる移動様式をとり、細胞が周囲と緩やかなつながりを保ちながら、組織内をすり抜けるように移動することが分かった。これは、間葉系遊走と呼ばれる一般的な細胞移動のスタイル（細胞が周囲をしっかりと掴んで引きずりながら移動する）と比べて、はるかに少ないエネルギーで済む。

研究チームは、浸潤性の腫瘍細胞は、この効率的な移動スタイルに合わせてミトコンドリアの形状を変え、低エネルギーで動く小型で断片的なミトコンドリアを多数持つことを確認した。
これは、ミトコンドリアが大きく、ハイパワーで動く枝分かれしたネットワークを持つ低侵襲性細胞とは対照的である。

「これらの転移細胞は、非常に効率的になるように自分自身を書き換えている」と、この新たな論文の筆頭著者であるEva Crosas-Molist博士は説明している。「移動に必要なエネルギーが少なくて済むので、転移した細胞は栄養や酸素が不足しがちなストレスの多い環境で生き延びることができる」

興味深いことに、転移した腫瘍細胞のミトコンドリアの形状を操作して、より結合を強めるようにすれば、その細胞は侵襲的な細胞学的運動能を失うことが発見された。同様に、非浸潤性細胞のミトコンドリアをよりバラバラにすると、その細胞は転移性腫瘍細胞のような運動様式を示すようになる。

研究チームは、これらのプロセスの中心にAMPKと呼ばれる分子があることを発見した。この分子は、細胞が必要とするエネルギーを感知し、また、細胞の動きや運動様式を決定する細胞骨格を制御する。

「ミトコンドリアを変えることで細胞骨格に影響を与え、その逆もまた同様であったことは想像もしなかった」とSanz-Moreno教授は説明している。「この小さなミトコンドリアを変化させることで大きな変化を生み出し、細胞の外観や運動様式を変化させることができる」

Cancer Research UKのチーフサイエンティストであるKetan Patel教授は、次のように述べている。「がんが転移した患者は、しばしば厳しい治療と生存可能性の低下に直面する。がん細胞が体内を移動する機序に関する本研究の知見は、将来的に転移を防ぐための介入策を設計する上で非常に貴重なものとなるだろう。がん患者の体内で何が起きているのかが分かれば分かるほど、がんに対する我々の能力は高まるだろう」

https://ecancer.org/en/news/23123-skin-cancer-rewires-its-energy-systems-to-spread-more-efficiently

（2023年5月26日公開）