がん流出仮説

がんエクソダス仮説は、循環腫瘍細胞クラスター（CTCクラスター）が転移過程を通じて多細胞構造を維持することを確立するものです。これまで、これらのクラスターは転移中に単一細胞に解離する必要があると考えられていました。[1]この仮説によれば、CTCクラスターは血管内（血流に侵入）し、凝集体として循環系を移動し、遠隔部位で解離することなく血管外（血流から排出）することで、転移能を大幅に高めます。この概念は、がん生物学とがん転移におけるCTCの役割を理解する上で重要な進歩と考えられています。[2] [3]

機構

従来、CTCクラスターは血流中を移動する際に個々の細胞に解離し、二次腫瘍を形成すると考えられていました。しかし、最近の研究では、CTCクラスターは血流中をそのまま移動し、グループ／クラスター構造を維持しながら転移のあらゆる段階を踏むことができることが示されています。[3] [2] [4]

がん流出仮説では、CTC クラスターには転移の可能性を高めるいくつかの明確な利点があると主張しています。

  • 高い転移効率：CTCクラスターは単独のCTCと比較して遠隔部位への播種能力に優れていることが示されている。[3] [5]
  • 生存と増殖：CTCクラスターの集団的性質により、リソースを共有し、細胞間サポートを提供することが可能になり、血流中での全体的な生存率が向上します。[6] [7]
  • 治療に対する抵抗性：CTCクラスターは、特定の癌治療を回避する能力に寄与する独特の遺伝子発現プロファイルを示し、個々の腫瘍細胞よりも抵抗性が高くなっています。 [8] [9]

臨床的関連性

がんエクソダス仮説は、転移がどのように起こるかについて重要な洞察を提供し、がんの進行におけるCTCクラスターの重要性を浮き彫りにしています。液体生検によるCTCクラスターの検出と解析は、がんの悪性度と転移能に関する貴重な情報を提供する可能性があります。[10] [11]この情報は、より積極的な治療戦略の恩恵を受ける可能性のある患者を特定するために特に有用です。[2] [12]

キャラクター設定

この仮説は、CTC クラスターの以下の能力を実証したいくつかの重要な研究に基づいて構築されました。

  • 血管内に侵入し、クラスターとして移動する：研究により、CTCクラスターはグループとして血流に入り、循環系をそのまま移動し、移動中にクラスターの表現型を維持することが示されています。[13] [4] [3]
  • 血管ペロシスによる血管外遊出：この仮説の重要な発見は、CTCクラスターが血流から排出される際に分散する必要がないという点である。代わりに、CTCクラスターは血管ペロシスと呼ばれる過程を経て、多細胞形態を維持したまま、クラスター全体が一つの集団として血管外へ遊出する。[14] [2]

これらの発見は、CTCクラスターが転移カスケードの促進において重要な役割を果たしていることを強調するものであり、CTCクラスターが癌の診断、予後、そして治療計画において重要なバイオマーカーとして機能する可能性を示唆しています。[5]さらに、CTCクラスターがその構造を維持し、循環血中で生存することを可能にするメカニズムを理解することで、このプロセスを阻害するように設計された標的癌治療への新たな道が開かれます。[15]

今後の方向性

がんエクソダス仮説の研究が進むにつれ、CTCクラスターを特異的に標的とする新たな治療戦略が生まれる可能性があります。CTCクラスターの形成を阻害したり、凝集を阻害したり、血流中での生存能力を阻害したりすることで、悪性度の高いがんにおける転移を予防する新たな方法が得られる可能性があります。CTCクラスターを介した転移に関与する生物学的経路をさらに解明し、潜在的な治療介入を開発するためには、継続的な研究が不可欠です。[16] [17]

参考文献

  1. ^ Ring A, Nguyen-Sträuli BD, Wicki A, Aceto N (2023年2月). 「循環腫瘍細胞の生物学、脆弱性、臨床応用」. Nature Reviews. Cancer . 23 (2): 95– 111. doi :10.1038/s41568-022-00536-4. PMC 9734934.  PMID 36494603  .
  2. ^ abcd Allen TA, Asad D, Amu E, Hensley MT, Cores J, Vandergriff A, et al. (2019年9月). 「循環腫瘍細胞は多細胞性を維持しながら循環から排出され、転移能を増強する」. Journal of Cell Science . 132 (17) jcs231563. doi :10.1242/jcs.231563. PMC 6771143. PMID 31409692  . 
  3. ^ abcd Aceto N, Bardia A, Miyamoto DT, Donaldson MC, Wittner BS, Spencer JA, et al. (2014年8月). 「循環腫瘍細胞クラスターは乳がん転移のオリゴクローナル前駆細胞である」. Cell . 158 (5): 1110– 1122. doi :10.1016/j.cell.2014.07.013. PMC 4149753. PMID 25171411  . 
  4. ^ ab Au SH, Storey BD, Moore JC, Tang Q, Chen YL, Javaid S, 他 (2016年5月). 「循環腫瘍細胞クラスターは毛細血管サイズの血管を横断する」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 113 (18): 4947– 4952. Bibcode :2016PNAS..113.4947A. doi : 10.1073/pnas.1524448113 . PMC 4983862. PMID  27091969 . 
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  6. ^ Schuster E, Taftaf R, Reduzzi C, Albert MK, Romero-Calvo I, Liu H (2021年11月). 「共により良い結果：転移性癌における循環腫瘍細胞のクラスタリング」. Trends in Cancer . 7 (11): 1020– 1032. doi :10.1016/j.trecan.2021.07.001. PMC 8541931. PMID 34481763  . 
  7. ^ Aceto N, Toner M, Maheswaran S, Haber DA (2015年9月). 「転移への道：循環腫瘍細胞クラスターと上皮間葉転換」. Trends in Cancer . 1 (1): 44– 52. doi :10.1016/j.trecan.2015.07.006. PMID  28741562.
  8. ^ Sarioglu AF, Aceto N, Kojic N, Donaldson MC, Zeinali M, Hamza B, et al. (2015年7月). 「循環腫瘍細胞クラスターをラベルフリーで物理的に捕捉するマイクロ流体デバイス」. Nature Methods . 12 (7): 685– 691. doi :10.1038/nmeth.3404. PMC 4490017. PMID 25984697  . 
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  10. ^ Sarioglu AF, Aceto N, Kojic N, Donaldson MC, Zeinali M, Hamza B, et al. (2015年7月). 「循環腫瘍細胞クラスターをラベルフリーで物理的に捕捉するマイクロ流体デバイス」. Nature Methods . 12 (7): 685– 691. doi :10.1038/nmeth.3404. PMC 4490017. PMID 25984697  . 
  11. ^ Amintas S, Bedel A, Moreau-Gaudry F, Boutin J, Buscail L, Merlio JP, 他 (2020年4月). 「循環腫瘍細胞クラスター：団結すれば立ち上がる、分裂すれば倒れる」. International Journal of Molecular Sciences . 21 (7): 2653. doi : 10.3390/ijms21072653 . PMC 7177734 . PMID  32290245. 
  12. ^ Lawrence R, Watters M, Davies CR, Pantel K, Lu YJ (2023年7月). 「臨床的に重要な癌の早期発見のための循環腫瘍細胞」. Nature Reviews. Clinical Oncology . 20 (7): 487– 500. doi :10.1038/s41571-023-00781-y. PMC 10237083. PMID 37268719  . 
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  14. ^ Allen TA、Gracieux D、Talib M、Tokarz DA、Hensley MT、Cores J、他。 （2017年1月）。 「細胞血管外遊出の代替機構としての血管ペローシス」。幹細胞。35 (1): 170–180。土井:10.1002/stem.2451。PMC 5376103。PMID  27350343。 
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  16. ^ Allen TA (2024年3月). 「循環腫瘍細胞を用いた癌の液体生検の役割：進歩、生物学、技術的課題、臨床的意義」. Cancers . 16 (7): 1377. doi : 10.3390/cancers16071377 . PMC 11010957. PMID  38611055 . 
  17. ^ Khoo BL, Grenci G, Lim YB, Lee SC, Han J, Lim CT (2018年1月). 「CTCマイクロ流体培養装置を用いた液体生検からの患者由来循環腫瘍細胞の増殖」. Nature Protocols . 13 (1): 34– 58. doi :10.1038/nprot.2017.125. PMID  29215634.
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