癌におけるマイクロRNAの意味
目次:
- 私たちのDNAに本当に何があるの?
- MicroRNA(miRNA)とは何ですか?
- 癌におけるmiRNAの役割
- miRNAのサイン
- 癌治療におけるmiRNA
- CLLのmiRNA
- 多発性骨髄腫におけるmiRNA
- 黒色腫における紫外線とmiRNA
講演2「がんの増殖を抑える小さな分子、マイクロRNA」稲澤 譲治(東京医科歯科大学難治疾患研究所 教授) (十一月 2024)
有名な科学者ワトソンとクリックがDNAの構造を発見した1950年代以来、遺伝学において多くのことが起こりました。 1960年代、科学者たちは、本物の「遺伝子」の間に大量のヒトDNAが存在し、当時の研究者が理解できなかったという意味で、いわゆるジャンクDNAの反復配列 - ジャンクからなることを発見しました。コードはのためのものです。
1970年代の研究は、多くの非コード配列もまた発見されたことを示した 内に タンパク質コード領域を中断する遺伝子。この遺伝物質はすべて本当にゴミだったのでしょうか。もちろん違います!当時それをどうするべきかわからない心によってそれが単にそのように認識されました。
私たちのDNAに本当に何があるの?
推定によると、実際にタンパク質をコードしているのはヒトDNAの約5パーセントにすぎません。そのため、過去数十年の科学者にとって、DNAの95パーセントはがらくたと考えられていました。
2016年、2017年、それ以降はどうですか。それが人間のDNAに関して言えば、未だ未知の、認識されていない領域がまだかなりあります。それにもかかわらず、マイクロRNAは重要な発見であり、さまざまな点で癌患者に関連するものです。
MicroRNA(miRNA)とは何ですか?
あなたは高校の生物学におけるメッセンジャーRNAについて聞いたことがあるかもしれません。それはあなたの体が新しいタンパク質を作るために使う分子であり、テンプレートとしてDNAを使って形成されます。また、それはタンパク質合成、または翻訳の作用においてリボソームによって読み取られ、新しいタンパク質を作る。
マイクロRNAは方法が異なります。 マイクロRNA、またはmiRNAは、タンパク質にデコードされることを意図していない一種のRNAです。それは実際には、例えばインスリンのようにタンパク質を作る方法を体に教える複雑なシーケンスよりもずっと小さく、はるかに短いコードのシーケンスです。
それでそれがタンパク質をコードしないならば、その機能は何ですか?よく、MiRNAは 'RNAサイレンシング'と '遺伝子発現の転写後調節'として知られているプロセスを通して遺伝子を調節するように作用します。これらの用語については後でもう少し説明します。
癌におけるmiRNAの役割
miRNAやその他の非コードRNAの発見は多くの重要な意味を持ちます - そしてそれらの中には血液悪性腫瘍のような癌患者に特に関連があるかもしれません。
miRNAは、あなたの体がDNAからRNA、そしてタンパク質へとどのように変化するかを調節することによって、それらの影響を与えます。目的のタンパク質が癌関連タンパク質または癌の主要な生物学的経路に見られる化合物であることが判明した場合、miRNAによるその制御は潜在的に重要な役割を果たす可能性があります。
さまざまな種類の癌を有する患者において、多くの異なるmiRNAがアウトオブアウト、または科学的には調節不全であることが報告されている。癌性細胞では、これらのmiRNAは健康な細胞に見られる適切な制御下にはないため、異常なレベルのmiRNAおよび異常な細胞応答が生じる可能性があります。 miRNAに関するこの観察は、miRNAがいったん開始されると、それが癌の発生および癌の進行に関与しているという仮説を導き出さなければならない。
MiRNAは、最初、慢性リンパ性白血病(CLL)、多発性骨髄腫(MM)、皮膚T細胞リンパ腫、およびマントル細胞リンパ腫を含むいくつかのモデル癌または原型悪性腫瘍に関して理解されていました。実際、癌におけるmiRNAの分野は、2つのmiRNA(miR-15とmiR-16)が、慢性リンパ性白血病では頻繁に失われたり欠失したりする染色体の一部にあることを研究グループが示したときに始まりました。
miRNAのサイン
それ以来、研究者たちは「miRNAシグニチャ」、つまり特定の癌の何らかの属性に特徴的である可能性がある、上昇または低下したmiRNAレベルのさまざまなプロファイルに取り組んできました。例えば、特定のmiRNAシグネチャは、より攻撃的な癌性行動と関連するようになるかもしれません。このように使用した場合、miRNAシグネチャはバイオマーカーとも呼ばれます。
癌治療におけるmiRNA
癌治療におけるmiRNAの役割は、miRNAシグネチャを使用して、新しくより優れた治療を適切な患者に的を絞ることができるという意味で、現在補完的であると考えられている。将来のビジョンの1つは、あなたの医者が次のように言うことができるかもしれないということです。「あなたの癌は、この新しい治療法による転帰の改善と関連するmiRNAサインを持っている。
研究者たちはまた、マイクロRNAを「腫瘍抑制因子」として使用して癌細胞の内部に直接侵入させることによってその可能性を探っています。 MiRNAおよびその他の非コードRNAは非常に短い配列であるため、トランスフェクションと呼ばれるプロセスに最適です。トランスフェクションとは、ウイルスを使用して配列を機能させるためのものです。
miRNAの使用に関する他の関心分野は、化学療法または放射線に対して耐性のある癌細胞を標的とすることである。従来の治療法で癌細胞の98%以上が除去されたとしても、残っているいわゆる癌幹細胞(隠れた癌細胞)は再発を引き起こす可能性があります。潜んでいる癌細胞が、単独でまたは他の治療法と組み合わせて、miRNAまたは他の非コードRNAで標的化され得る場合、これは治療上の進歩を表すであろう。肝臓癌および肺癌に対して治療的にmiRNAを使用する臨床試験はすでに発表されていますが、さらなる研究が必要です。
CLLのmiRNA
西部では、CLLは成人の最も頻繁な白血病です。 CLLに関連する一般的な染色体の変化は、染色体13の一部の欠失です。その欠失が癌につながるために、遺伝情報がおそらくどれほど重要になり得るでしょうか。まあ、この不足しているDNAはmiRNAにエンコードすることがわかった。この観察は、特に2つのmiRNA、すなわちmiR - 15aおよびmiR - 16-1と命名されたものがCLLの発症における初期の事象として関与しているかもしれないという仮説を導く。
また、CLLでは、がんの発生における役割の可能性に加えて、miRNAが化学療法耐性にも役割を果たしている可能性があります。化学療法薬であるフルダラビンに対する耐性は、miR-18、miR-22、およびmiR-21という2つのマイクロRNAのレベルの変化と関連しています。
多発性骨髄腫におけるmiRNA
近年、研究者らは、miRNAは多発性骨髄腫またはMM患者では発現が異なることを明らかにしました。
実際、Pichiorriとその同僚の研究者グループは、miRNAシグネチャについて知られていることを使用して、さまざまな骨髄腫の症状をプロファイルしています。形質細胞は抗体を作ることができる白血球であり、そしてこの細胞のファミリー - Bリンパ球ファミリーのメンバー - はMMにおいて癌性になる。多発性骨髄腫は、意義不明の単クローン性免疫グロブリン血症(MGUS)と呼ばれる良性の状態から発症する可能性があり、この研究グループは、健康な形質細胞から良性だが前癌性のMGUS、本格的悪性腫瘍のMMに進むにつれて違いを見出しました。
2008年に、Pichiorriらは、正常な形質細胞、MGUS、およびMMの包括的なmiRNA発現プロファイリングを報告しました。成長している証拠は、体が健康な血球を作っている間、または正常な、健康な造血の間に、miRNAが細胞発生の調節因子としてちょうどうまく機能することを示します。しかし、そのmiRNAの変化は、悪性腫瘍への道における他の変化が関与しているか、またはそれに伴う可能性があります。 miRNAのプロセシング障害は、ハイリスク多発性骨髄腫にも関連しています。
黒色腫における紫外線とmiRNA
miRNAはまた、人のがんに対する感受性を明らかにするのに役立ちます。最近の研究では、若い女性の志願者における紫外線被曝と黒色腫発症との関連性が調査された。 8 健康 例えば、31歳から38歳までの色白の女性と、35歳から46歳までの色白の9人の女性とを比較した。 黒色腫を発症した人.
メラニン細胞は、私たちの人間の色素であるメラニンを作る細胞です。そして、それは髪、肌と目の色のようなものの原因です。メラノサイトは、メラノーマで癌になる細胞でもあります。研究では、紫外線に皮膚をさらすと、正常なヒトメラノサイトの皮膚細胞におけるmiRNA発現のバランスが崩れますが、これらの紫外線によるmiRNAの変化は、健康な女性と過去にメラノーマの既往のある女性では劇的に異なりました。人々は、普通に見えるように見えますが、紫外線に対する反応がすでに異なっているため、将来のがん発症のリスクを説明する可能性があります。
興味深いことに、健康な人のメラニン細胞は、同じ紫外線にさらされても、これらの変化を反映しませんでした。ミクロRNA発現に重要に依存するこれらの発見は、黒色腫がどのように発生し、それがどのように予防されるのかを科学者がよりよく理解するのに役立つかもしれない。