身体を通じて拡散する癌の経路が明らかに

他のほとんどの生命体がそうであるように癌細胞は、生き残るために酸素を必要としますが、科学者たちは、病気の治療に役立つ可能性がある一方向への癌の広がりのより深い理解に向けての、現段階まで癌細胞の初期成長段階における酸素についての研究を追跡したことがありませんでした。

全米科学アカデミー紀要のオンライン発表された論文では、ジョンズホプキンス大学生体工学とペンシルベニア大学は、マウスでの肉腫細胞は高濃度の酸素への道を追求する方法を示し、そのほとんどがパンくずの拡大痕跡を追うかのように、癌細胞が身体の他の部分に広がることができる血管というその道筋を通して、癌細胞を導くことが示唆されています。

「治療標的を考える場合は、特にこのプロセスをターゲットにできました。」と、ジョンズ・ホプキンス大学のホワイティングスクールの教授で、研究の主執筆者であるシャロンゲレチット博士は述べています。

彼女は、臨床応用までには長い道のりになることを認めましたが、前述したこれらの結果は、彼女の実験室での3年間の研究で、軟部組織肉腫のライフサイクルの重要な一部ともラボでがん治療をテストするための実証済みの方法についての手がかりを提供します。

肉腫は、骨、筋肉、腱、軟骨、神経、脂肪および一部の血管を含む結合組織に影響を与える癌です。
研究では、骨には影響しない軟部組織肉腫という米国では、今年13,000人の患者がいる特異的なタイプに焦点を当てました。
これらの患者の半数から1/4には、癌の広がりが繰り返し起こる転移性の癌です。
すべての種類の癌がほとんど酸素を通じて繁栄することが知られており、研究者は、腫瘍の発達中の低酸素条件の役割を見てきました。
癌細胞は、その初期段階での酸素濃度の変化に、どのように反応するかをあまりよく理解されていない、つまり、これが、この研究の焦点でした。

ゲレチット博士と彼女の7名の共著者は、ペトリ皿に透明なゲルで作られた身体組織のモックアップを通って移動するマウスから採取した数千もの早期癌細胞を追跡しました。
ヒドロゲル - ゼラチンの一貫性と水をベースとする材料は、ヒト組織における癌細胞を取り巻く環境を複製しています。

ジョンズホプキンス研究室でポスドク研究員のパク　ギョンミン氏は、ヒドロゲル - 癌細胞システムを開発、ジョンズ・ホプキンス大学の大学院生は、細胞の移動と上昇酸素濃度への対応、または勾配を分析しました。

この実験では、ヒドロゲルが含まれる上位層に、ヒドロゲルの底部からの酸素濃度を増加させます。つまり、研究者は、癌細胞が腫瘍内および身体組織内の両方、酸素の異なるレベルにどのように対応するかを追跡することができました。

マウスにおける肉腫腫瘍の分析は、例えば、最大の腫瘍が中央に極めて低酸素の大面積を有することを示しています。小さい腫瘍は全体に酸素濃度を変化させてきました。

研究者の最初のステップは、周囲の雰囲気と同じくらいの酸素を含むヒドロゲルと比較して、癌細胞が低酸素または「低酸素」ヒドロゲルで多くを移行することを示すことでした。そして、彼らは細胞の運動の方向を見ました。

小さい腫瘍内の酸素濃度を模倣ヒドロゲルでは、細胞がそれ以上に低い酸素の領域から移動することが見出されました。
広く脱毛を治療するために使用される、研究者らはまた、薬物のミノキシジル（その商品名ロゲインで知ら れています）が、ヒドロゲルを介して癌細胞の移動を停止することを見出しました。

がん細胞は、簡単にそれを通って移動できるようにすること、その環境を変更することが知られていますが、この研究には、さらなるステップを理解することが必要だとゲレチット博士は述べています。

研究はまた、実験室でがん治療をテストするための有効なツールとして3次元ヒドロゲルモデルを実証すると、著者は書いています。
ゲレチット博士は、ヒト患者の癌細胞は、臨床医が治療を患者に与える前に、彼らがどう反応するか見ることができ、マウスの細胞であったようにヒドロゲル中に配置することができると述べました。

（記事元）http://medicalxpress.com/news/2016-08