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細胞の血行性転移の新たな仕組みを発見 世界初、新たながん転移抑止戦略の開発にも期待

'22年12月13日 更新

研究成果のポイント

① がん疾患を最も高い死因に押し上げている要因は、がん細胞が転移を行うという性質。血管中のがん細胞の
多くがどうして毛細血管から血管外へと遊出するかが不明だった。
② 転移細胞が血管外に遊出するためには、はじめに細胞が自身の硬さを利用して毛細血管に「挟まる(つまる)」ことで血管にとどまる必要があることを世界で初めて発見。
③ 細胞の硬さを操作対象とする、がん細胞転移の新たな抑止戦略につながることが期待。


概要

  がんが人類最大の死因である原因は、がん細胞は血管を移動路として使用して活動の場を全身に広げる、いわゆる「血行性転移(以降、転移)(※1)」を行う性質によるものです。血液中を循環するがん細胞の多くは毛細血管から血管の外へと遊出することは知られていましたが、毛細血管からの遊出が起こりやすい原因についてはあまりわかっておらず、その仕組みの解明が望まれていました。
今回、血中を流れる細胞が血管の外への遊出を行うために、毛細血管のところで「ブレーキ」をかける新たな転移の仕組みを解明しました。
九州大学大学院理学研究院の齋藤大介教授、寺本孝行准教授の研究グループは、京都大学の高橋淑子教授、東北大学の田村宏治教授と船本健一准教授、名古屋大学の宮田卓樹教授、東京農工大学の吉野大輔准教授、岡山理科大学の田所竜介准教授、明海大学の長坂新助教、同志社大学の城所比奈子助教との共同研究で、転移する細胞モデルとしてニワトリ胚の生殖細胞を用いた解析を行い、転移細胞が血中で硬くなることで細い血管に「挟まって(つまって)」しまうことを世界で初めて明らかにしました。すなわち、細胞が血管の外に遊出する場所を確保するために、細胞が自身の「硬さ」を「ブレーキ」として用いていることを突き止めたわけです。
 今回の発見は、細胞の硬さを操作対象とする、がん細胞転移の新たな抑止戦略につながることが期待されます。
本研究成果は米国の雑誌「iScience」に2022年11月17日(木)に掲載されました。
図1

図1 今回の発見の概要
転移可能な細胞では細胞膜直下に繊維状アクチンが発達しており、このため高弾性である(硬い)。この硬さゆえに細い流路(毛細血管)にて「挟まって」移動を停止する。停止した細胞はこの血管領域から遊出する(上図)。一方で繊維状アクチン形成を阻害した場合、細胞は柔らかくなり毛細血管にて「挟まる」ことができなくなり、結果として血管外遊出ができない。

研究成果のポイント

① がん疾患を最も高い死因に押し上げている要因は、がん細胞が転移を行うという性質。血管中のがん細胞の
多くがどうして毛細血管から血管外へと遊出するかが不明だった。
② 転移細胞が血管外に遊出するためには、はじめに細胞が自身の硬さを利用して毛細血管に「挟まる(つまる)」ことで血管にとどまる必要があることを世界で初めて発見。
③ 細胞の硬さを操作対象とする、がん細胞転移の新たな抑止戦略につながることが期待。


概要

  がんが人類最大の死因である原因は、がん細胞は血管を移動路として使用して活動の場を全身に広げる、いわゆる「血行性転移(以降、転移)(※1)」を行う性質によるものです。血液中を循環するがん細胞の多くは毛細血管から血管の外へと遊出することは知られていましたが、毛細血管からの遊出が起こりやすい原因についてはあまりわかっておらず、その仕組みの解明が望まれていました。
今回、血中を流れる細胞が血管の外への遊出を行うために、毛細血管のところで「ブレーキ」をかける新たな転移の仕組みを解明しました。
九州大学大学院理学研究院の齋藤大介教授、寺本孝行准教授の研究グループは、京都大学の高橋淑子教授、東北大学の田村宏治教授と船本健一准教授、名古屋大学の宮田卓樹教授、東京農工大学の吉野大輔准教授、岡山理科大学の田所竜介准教授、明海大学の長坂新助教、同志社大学の城所比奈子助教との共同研究で、転移する細胞モデルとしてニワトリ胚の生殖細胞を用いた解析を行い、転移細胞が血中で硬くなることで細い血管に「挟まって(つまって)」しまうことを世界で初めて明らかにしました。すなわち、細胞が血管の外に遊出する場所を確保するために、細胞が自身の「硬さ」を「ブレーキ」として用いていることを突き止めたわけです。
 今回の発見は、細胞の硬さを操作対象とする、がん細胞転移の新たな抑止戦略につながることが期待されます。
本研究成果は米国の雑誌「iScience」に2022年11月17日(木)に掲載されました。
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お問い合わせ先

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<研究に関すること>
九州大学大学院理学研究院生物科学部門 教授 齋藤 大介(サイトウ ダイスケ)
TEL:092-802-4270 FAX:092-802-4270
Mail:saito.daisuke.036@m.kyushu-u.ac.jp