井垣達吏 生命科学研究科教授、山本真寿 同博士課程学生、大澤志津江 同准教授らの研究チームは、ハエの眼の組織にがんの元になる細胞を誘導し、この細胞を排除するのに必要な正常細胞側の遺伝子を探索しました。その結果、Sasと呼ばれる細胞表面タンパク質ががん細胞の排除に必要であることを発見しました。また、正常細胞ががんの元になる変異細胞に接すると、正常細胞の表面のSasが変異細胞の表面のPTP10Dと呼ばれるタンパク質に結合し、これにより変異細胞の増殖が抑えられると同時に、変異細胞が死にやすくなることもわかりました。
本研究成果は、2017年1月17日午前1時に英国の学術誌「Nature」に掲載されました。
研究者からのコメント
左から、井垣教授、大澤准教授、山本博士課程学生
がんの元になる変異細胞が正常細胞に囲まれると、「細胞競合」と呼ばれる現象によって変異細胞が組織から排除されます。この現象は、細胞間のコミュニケーションを介した新たながん抑制メカニズムとして注目されています。今回私たちは、正常細胞がどのようにして変異細胞を「認識」して排除するのか、その分子メカニズムをショウジョウバエを用いて明らかにしました。足かけ9年に及ぶチームメンバーの粘り強い努力が実を結んだものです。今回ハエで発見したメカニズムがヒトでも働いているとすれば、周辺の正常細胞ががん細胞を選択的に組織から排除するという、これまでになかったがん治療法を構築できる可能性があります。
概要
がんは少数の細胞が変異を起こし、徐々にがん化することで発生します。つまり、がんの発生過程初期では、がんの元になる細胞は正常細胞に囲まれた状態にあります。がんの元になる細胞が正常細胞に囲まれると組織から積極的に排除されることが、ショウジョウバエの組織や哺乳類培養細胞で知られています。
そこで本研究グループは、ショウジョウバエをモデル生物として用い、正常組織中に生じたがんの元になる細胞を排除するのに必要な正常細胞側の遺伝子を探索しました。具体的には、がんの元になる変異細胞をハエの眼の組織に生じさせ、同時にさまざまな遺伝子の機能を正常細胞側で一つ一つ破壊し、変異細胞が排除されなくなる遺伝子変異を探しました。
その結果、Sasをコードする遺伝子が正常細胞で破壊されると、変異細胞が排除されなくなることがわかりました。Sasは細胞表面に存在し、隣接する細胞の表面タンパク質と結合することで隣接細胞の性質を変化させることができるタンパク質です。正常細胞の表面のSasは、隣接するがん細胞の表面にあるPTP10Dと呼ばれるタンパク質に結合し、変異細胞の性質を変化させることがわかりました。具体的には、がん細胞ではEGFRと呼ばれるタンパク質と、JNKと呼ばれるタンパク質リン酸化酵素が同時に活性化することで細胞増殖能と生存能を高めていますが、正常細胞のSasががん細胞のPTP10Dを活性化するとがん細胞内のEGFRが不活化し、がん細胞の増殖能と生存能が著しく低下することがわかりました。
詳しい研究内容について
書誌情報
【DOI】 http://dx.doi.org/10.1038/nature21033
Masatoshi Yamamoto, Shizue Ohsawa, Kei Kunimasa & Tatsushi Igaki. (2017). The ligand Sas and its receptor PTP10D drive tumour-suppressive cell competition. Nature.
- 京都新聞（1月17日 25面）、日本経済新聞（1月17日夕刊 14面）および読売新聞（1月17日 33面）に掲載されました。
