神経が膵がんの初期形成を能動的に促進することが判明

新たな研究により、膵がんでは腫瘍が完全に形成される前から神経系が関与し、神経線維と支持細胞が自己維持的なループを形成して前がん性増殖を促進することが示された。実験では交感神経系の活動を遮断すると、線維芽細胞の活性化が低下し、腫瘍増殖が約50%減少した。

研究者らは、神経系が膵がんの発生に予想よりはるかに早い段階から関与し、腫瘍が完全に形成される前から疾患に能動的に寄与していることを示す証拠を見いだした。米国がん研究協会(American Association for Cancer Research)の学術誌Cancer Discoveryに掲載されたこの知見は、診断も治療も難しいがんの1つに対して、新たな治療戦略を示唆している。

高度な3Dイメージングを用い、Cold Spring Harbor Laboratoryの研究チームは、myCAFsとして知られる腫瘍促進性の線維芽細胞が、近傍の神経線維を引き寄せる化学シグナルを放出することを観察した。神経線維が集まると、myCAFsと神経細胞は膵病変内で相互作用し、がんの増殖を支える環境づくりに寄与する。

これらの相互作用を可視化するため、研究者らは全標本免疫蛍光法(whole-mount immunofluorescence)と呼ばれる手法を用い、病変および周囲細胞の詳細な三次元画像を取得した。従来の2D画像では、神経線維は小さな点が散在して見える。これに対し、3D画像では、病変全体に織り込まれ、myCAFsの周囲を取り巻くように走行する、太く相互連結した神経ネットワークが明らかになった。

マウスおよびヒト細胞での実験により、研究者らが有害なサイクルと表現するmyCAFsと神経の関係が示された。myCAFsは、身体の闘争・逃走反応を制御する交感神経系(sympathetic nervous system)から神経線維を呼び寄せるシグナルを放出する。これらの神経線維は神経伝達物質ノルエピネフリン(norepinephrine)を放出し、線維芽細胞に結合して細胞内カルシウム濃度の急上昇を引き起こす。このカルシウムの急増はmyCAFsをさらに活性化し、前がん性増殖を促進する。同時に、より多くの神経線維を引き寄せ、腫瘍形成を促す自己維持的なループを強化する。

研究者らは、この神経活動が中断された場合に何が起こるかも検証した。ある実験では、神経毒を用いて交感神経系を機能不全にすると、線維芽細胞の活性化が低下し、腫瘍増殖が約50%減少することが示された。

myCAFsと神経の相互作用は非常に早期に起こるため、これを標的化することが新たな治療戦略となり得る。今回の知見は、doxazosinを含む既存薬が、化学療法(chemotherapy)や免疫療法(immunotherapy)といった確立された治療と併用することで有用となる可能性を示唆している。

研究者らはすでに、神経周囲浸潤(perineural invasion)と呼ばれる現象を通じて、神経ががんの拡がりを助け得ることを理解している。これは、がん細胞が神経内を移動し、神経を転移の経路として利用することを意味する。今回の新しい研究は、神経系の関与が疾患過程のはるかに早期から始まっていることを示している。

次のステップは、これをより詳細に検討し、線維芽細胞と神経のクロストークを遮断する方法を見いだすことだ。Lustgarten FoundationやPancreatic Cancer Action Networkのような団体の支援を受け、研究者らは将来的に患者の転帰改善につなげたいとしている。

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References

  1. Sensing local fibers in pancreatic tumors, cancer cells 'choose' to either grow or tolerate treatment · medicalxpress.com
  2. Nerves Actively Fuel Pancreatic Cancer, Study Finds - Mirage News · www.miragenews.com
  3. Scientists find nerves actively fuel pancreatic cancer | ScienceDaily · www.sciencedaily.com