23-Apr-2026
心臓の拍動は心臓癌の増殖を抑制する
American Association for the Advancement of Science (AAAS)Peer-Reviewed Publication
心臓の絶え間ない拍動が、心臓組織における腫瘍の増殖を積極的に抑制する可能性があることが、新しい研究で報告された。 これは、これらの組織の細胞内経路が癌細胞の遺伝子調節を変化させ、癌細胞の増殖を阻止するためである。この知見は、心臓を癌から保護するうえでの機械的な力の役割を明らかにし、機械的刺激に基づく新たな癌治療への道を開く可能性がある。心臓癌は 哺乳類では非常にまれである。さらに、成人のヒトの心臓は自己再生能が限られており、心筋細胞が再生するのは年間約1%である。これらの特徴に関して提唱されている理由の1つは、大きな抵抗に逆らって血液を連続的に送り出す必要がある心臓組織に課せられた大きな機械的要求である。このような持続的な負荷が心臓細胞の増殖能を抑制すると考えられている。Giulio Ciucciらによると、このような圧力が心臓における癌細胞の増殖も阻害する可能性がある。しかし、この耐性の基盤となる機序は不明である。
Ciucciらは、遺伝子改変マウスモデルを用いて、強力な発がん性変異が導入された場合であっても、心臓はがんを引き起こす変異に対して顕著な抵抗性を示すことを明らかにした。この理由を理解するため、Ciucciらは、心臓の機械的負荷を軽減できる移植モデルを開発した。ドナーの心臓を適合マウスの頚部に移植することによって、「機械的な負荷のない」心臓を作製したのである。この心臓では血液は潅流されたままであるが、生理的な負荷は生じなかった。ヒト癌細胞を心筋に直接注入した後、この負荷のない移植心臓と生体本来の機械的に活動する心臓における腫瘍の挙動を比較した。 Ciucciらは実験を通して、機械的負荷は一貫して様々な種類の癌の増殖を抑制するが、心臓の負荷をなくした場合は心臓組織内の腫瘍細胞増殖が促進されることを見出した。この知見によると、組織内の機械的な力により癌細胞ゲノムの制御状況が再構築されて、細胞が増殖できるかどうかに影響を与える。この過程の中心となるのは、細胞表面から核に機械的シグナルを伝達するタンパク質であるNesprin-2である。Nesprin-2はLINC複合体の成分であり、心臓の機械的微小環境を感知し、クロマチン構造とヒストンのメチル化を機能的に変化させ、腫瘍細胞増殖に関連する遺伝子活性を低下させる。がん細胞のNesprin-2をサイレンシングすると、これらの細胞は機械的に活発な心臓の環境で増殖する能力を回復し、腫瘍を形成した。関連するPerspectiveでは、Wyatt PaltzerとJames Martinが本研究とその知見について詳細に考察している。
研究公正に関する事項にご興味のある記者の方へ:研究の共著者であるSerena Zacchigna は以下のように述べています。「私たちは、複雑なメカノバイオロジー実験の再現性の確保に取り組み、機械的刺激プロトコルを標準化し、異なるモデルや研究室間で結果を検証しています。また、安全性と有効性の厳密な評価と同様に、データの報告も不可欠であると考えています。倫理的には、私は医師として、過度な解釈は避け、ウェアラブル技術の設計に患者が早期に関与することが優先事項であると考えています」。
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