▲検索コンテンツモデル。 がん細胞に特異的に過剰発現する GPR143 は、細胞内でのがん細胞の増殖と転移に必要なタンパク質のみを選択的に結合し、エキソソームへのパッケージングを誘導します。 その結果、がんの転移を促進するエクソソームが形成・分泌され、周囲の細胞への遊走・浸潤が促進され、他臓器への転移が引き起こされます。 (画像・データ提供:UNIST) © Patent News
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「エクソソーム」は、細胞から排出される細胞外小胞(EV)の一種で、細胞間の情報交換やシグナル伝達のメッセンジャーとしての役割を果たします。 がん細胞は、自らにとって好ましい環境を作り出すことでがんの転移を促進し、そのためにさまざまな物質を含むエクソソームを分泌します。 特にエクソソームは、抗がん剤の効果を阻害するなど、がん増悪の主な原因であることがわかっています。
UNIST 生命科学科のチェ・ヨンチャン教授 (第一著者のイ・ユジン、第二著者のシン・ギョンジン博士) と韓国脳研究所のソ・パンギル教授のチームは、GPR143 タンパク質ががん細胞が初めてエクソソームを形成する過程で、生体分子物質の選択とパッケージングの役割を担っており、正常細胞とは異なり、がん細胞は大量のエクソソームを分泌し、増殖やがん転移を助長する環境を作り出しています。 それを介して、周囲の細胞を変更したり、血管の形成を促進したり、免疫細胞の機能を阻害したりします。 さらに、あらかじめ転移する場所を特定したり、標的臓器の環境を変化させたりするなど、がんが全身に拡がっていく全過程に関与しています。 しかし、がん細胞が転移に必要な生体分子のみを選択してエクソソームを生成する仕組みの詳細は明らかにされていません。
研究チームは、GPR143タンパク質を過剰発現しているがん細胞が、転移を促進するエクソソームを大量に分泌することを発見しました。 さらに、GPR143 タンパク質は、腫瘍細胞の増殖と腫瘍細胞内での移動に不可欠なタンパク質に結合し、優先的にエキソソームに輸送されることが確認されています。
さらに、研究チームは、GPR143 タンパク質の発現が、乳がん、皮膚がん、結腸直腸がんなどのさまざまな種類のがんで増加していることを確認しました。 これらの腫瘍から分泌されるエクソソームは、がん細胞の移動と浸潤の速度の増加、新しい血管の形成など、がんが他の臓器に転移するために必要なすべてのプロセスを引き起こすことが明らかになりました。
さらに研究チームは、GPR143を発現する腫瘍細胞が分泌するエクソソームを動物モデルに注入する実験を行いました。 このとき、血管を介して他の臓器へのがん細胞の生着と増殖を促進することにより、がんの転移が誘導されることが初めて実証されました。
生命科学科のYoungchan Chae教授は、「この研究を通じて、がん細胞が転移を引き起こす可能性のあるエキソソームを形成するメカニズムを明らかにしました」と述べています。
この研究成果は、世界的に有名な学術誌である Developmental Cell に 2 月 27 日にオンラインで掲載されました (文書名: GPR143 は ESCRT 依存性エキソソーム生合成を制御し、癌転移を促進します)。
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