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がん細胞の上皮間葉転換を抑える薬を発見-岡山大

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2016年09月21日 PM05:00

三次元ドラッグ・スクリーニングシステムを利用して

岡山大学は9月16日、微細加工3次元細胞培養プレートを利用した新しい三次元ドラッグ・スクリーニングシステムを作り、そのシステムを利用してがん細胞の形質転換の一種である上皮間葉転換()を抑える薬を見つけたと発表した。この研究は、同大大学院医歯薬学総合研究科(歯)の江口傑徳助教と、ORGANOGENIX社の新井一也氏、ハーバード大学のスチュアート・カルダーウッド氏らの共同研究グループによるもの。研究成果は「PLoS ONE」に9月13日付けで掲載されている。


画像はリリースより

がんの中でも固形がんの多くでは、正常な細胞同士の接着が失われて運動性の高い細胞へと変化するEMTという現象が起こることが知られている。EMTはTGFβと呼ばれる増殖因子によって引き起こされるが、培養皿の中でがん細胞を培養し、TGFβを加えると、細胞が上皮様の接着を失って紡錘形に変化することを顕微鏡下で見ることができる。

このときTGFβは、がん細胞の表面にあるTGFβ受容体に結合して、細胞内にシグナルが伝達され、Eカドヘリンと呼ばれる細胞間接着因子の量が減ることがわかっており、EMTを抑えることができれば、がん細胞の浸潤や転移を防ぐことも可能となるが、そのような薬(EMT阻害薬)やこれを探索する方法は明らかにされていなかった。

がん転移を抑制するために有用な薬剤開発への応用も

共同研究グループは、EMTを抑える新しい薬をつくるためのシステムを作成。がん細胞は、ナノカルチャープレートという特殊な細胞培養皿の上で培養すると、プレートの上にプリントされた特殊なグリッドを足場にして、がん細胞が運動をしながら三次元(3D)の細胞塊(スフェロイド)を作るが、そこにTGFβを加えると細胞間接着が失われ、スフェロイドの増殖が抑えられる。その一方、TGFβ受容体の阻害薬を加えると、Eカドヘリンが増えて細胞間接着が強まるため、スフェロイドが大きくなり、低酸素(ハイポキシア)状態となる。これらをハイポキシアプローブと呼ばれる薬を用いて低酸素の程度に応じて細胞を赤く光らせることができるが、このシステムはこれらの原理を利用したもの。

このシステムを活用し、東京大学創薬機構から提供を受けた1,330 種類の小分子化合物からEMTを抑える薬を探索。その結果、TGFβの受容体の働きを抑えるSB525334と、細胞周期を抑えることが知られていたSU9516がEMTを抑えることを発見した。SU9516は、がん細胞の形質転換や転移を抑制するために有用である可能性が高いとしている。

今回の研究成果により、EMTを抑える薬が明らかとなった。今後、細胞の形質転換や転移を抑制するために有用な薬への応用が期待される、と共同研究グループは述べている。

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