ベイラー医科大学の研究者たちは、がん細胞が成長を促す方法について新たな知見を得て、ニューヨークの研究者たちと協力して、がん治療、特に乳がん治療の新たな可能性を探っています。

今回の研究により、ほとんどのがん細胞がブドウ糖の発酵によってエネルギーを生成するプロセスであるウォーバーグ経路に関する100年来の謎が解明されました。

分子内分泌学分野の創始者であり、長年にわたりベイラー大学の分子細胞生物学科の学科長兼教授を務めてきたバート・オマリー医学博士が、このチームを率いています。

研究チームは、ウォーバーグ経路の酵素であるPFKFB4と、グルコースによって活性化されるSRC-3というタンパク質との間に関連性があることを発見しました。

SRC-3（ステロイド受容体 coactivator-3）は、数年前にオマリーの研究室で遺伝子発現の重要な調節因子として同定されました。

「SRC-3ががんの成長の鍵であることはわかっていましたし、何がSRC-3に影響を与えるかもわかっていましたが、糖が影響を与えることはわかっていませんでした」と、現在ベイラー医科大学の学長を務めるオマリーは語ります。 “

オットー・ウォーバーグの紹介

ウォーバーグ効果は、ドイツの生理学者であるオットー・ウォーバーグにちなんで名付けられました。

Warburgは、がんの成長は、腫瘍細胞が嫌気性でブドウ糖を分解して、アデノシン三リン酸（ATP）と呼ばれるエネルギーを生み出すことに起因するという仮説を立てました（発酵）。

米国国立衛生研究所が作成したウォーバーグの伝記の中で、ウォーバーグは1966年の講演で自分の仮説について次のように述べています：

「がんは、他のすべての病気に比べて、無数の二次的原因がある。

ウォーバーグ経路は、SRC-3を活性化することによって、乳がんやその他のがんの拡大を引き起こす最も強力ながん遺伝子の1つを解き放ちます。

「これは、すべてのヒトのがんにおいて2番目に多く発現しているがん遺伝子です。 “

「この遺伝子は、ヒトのがんの中で2番目に多く発現しているがん遺伝子です。通常は、細胞を維持するための小さな機能を果たしていますが、過剰に活性化されると、がん細胞はこの遺伝子を使って、細胞分裂と複製のためのすべてのプロセスを推進します。”

これは、糖がPFKFB4酵素を活性化し、SRC-3がん遺伝子をリン酸化して、不活性から活性にし、がんを成長させるためにすべての遺伝子を刺激するときに起こります。

細胞のエネルギーを生成する

一部の細胞はATPを作るためにウォーバーグ経路を選択しますが、正常な細胞がブドウ糖からエネルギーを生成する唯一の方法ではありません。

もう1つの方法は、細胞の発電所であるミトコンドリアで行われるもので、ウォーバーグ経路よりもはるかに多くのエネルギーが得られると、ベイラー大学のトーマス・C・トンプソン細胞生物学講座とダン・L・ダンカン総合がんセンターの基礎研究担当副所長を務めたオマリー氏は説明しています。

それでも、がん細胞の約80%はウォーバーグ経路に切り替え、発酵によってATPを生成することを好むとオマリー氏は述べています。

「がん細胞は大量のエネルギーを必要とするので、なぜがん細胞がこのようなことをするのかと考えられてきました。 “がん細胞は大量のエネルギーを必要とするので、なぜこのようなことをするのかと考えられてきました。 それが今回の研究で新たに明らかになった謎です。ウォーバーグは、がん細胞を成長させるSRC-3がん遺伝子も活性化しているのです」

この研究成果は、学術誌『Nature』の2018年4月12日号に掲載された論文に記載されています。 Subhamoy Dasgupta, Ph.D.,

PFKFB4またはSRC-3を腫瘍から除去すると、研究のマウスモデルで乳房腫瘍の成長が抑制されると、Dasgupta氏は抄録で説明しています。

この知見をもとに、研究グループはSRC-3を直接標的とする治療法に取り組んでおり、タンパク質に結合して不活性化する薬剤の開発などを行っています。

チームのメンバーは、これらの薬剤の乳がんに対する効果を動物モデルで研究しており、早ければ来年にもヒトでの第1相臨床試験を行う準備ができています。