悪性脳腫瘍が脳内を動き回り広く散らばるしくみを解明　-新しい治療戦略確立へ-


岡山大学大学院医歯薬学総合研究科細胞生理学分野の松井秀樹教授、道上宏之助教、藤村篤史研究員らの研究グループは、悪性脳腫瘍が脳内に拡がるメカニズムを世界で初めて特定しました。
　
悪性脳腫瘍では、がん細胞が脳内に拡がることが多く、そのために手術による根治が困難となるなど、治療方法が限られます。
また、他のがんに比べて再発が多いこともよく知られています。
　
今回明らかにされたメカニズムに基づいて治療戦略を立てれば、既存の治療方法を格段に向上させ、術後の再発防止もできると期待されます。
　
本研究成果は2013年11月15日、アメリカの癌研究専門雑誌『Neoplasia』に掲載されました。

＜業　績＞
岡山大学大学院医歯薬学総合研究科細胞生理学分野の松井秀樹教授、道上宏之助教、藤村篤史研究員、熊本大学大学院生命研究科分子生理学教室の富澤一仁教授、魏范研助教らの共同研究グループ10人は、悪性脳腫瘍が脳内組織に広く拡がるメカニズムにおいてCyclin G2というタンパク質が中心的な役割を果たしている事を世界で初めて突き止めました。
　
悪性脳腫瘍は他のがんに比べて、正常な組織（脳組織）に拡がる性質が強く、そのため非常に質の悪いがんです。
その原因はいろいろ提唱されていますが、現在最も有力な説が『低酸素仮説』です。
悪性脳腫瘍では、がん細胞が増えすぎて血管が破綻し、腫瘍全体に酸素が届きにくくなります。
その結果、がん細胞の周辺が通常の脳組織と比べて低酸素状態になり、これをきっかけとしてがん細胞が動き回るようになり、脳内に広く散らばるとする考えです。
しかし、がん細胞が動くためには細胞骨格*1という細胞の梁のような構造がうまく制御されていなければなりませんが、「低酸素環境」と「細胞骨格の制御」という2つの現象をつなげる因子が何なのか、全く不明でした。
　
この研究ではCyclin G2と呼ばれるタンパク質がこの2つの現象をつなぐ重要な因子であることを見いだし、またその働き方を明らかにしました。
すなわち、がん細胞が低酸素にさらされると、がん細胞内でCyclin G2が急激に増え、細胞骨格に関連するたくさんのタンパク質をがん細胞の移動に適するようにコーディネイトします。
つまり、サイクリンG2は低酸素環境での細胞骨格制御における指揮官の役割を演じる事を見いだしたのです（図1）。

さらにこの研究では、Cyclin G2タンパク質がコーディネイトしている細胞骨格制御を阻害する薬剤を発見し（図2）、実際にマウス脳内でがん細胞が拡がることを抑制することにも成功しました。

図1　Cyclin G2がコーディネイトする低酸素による細胞移動の概略図
http://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/soumu-pdf/press25/press-140116img1.png
図2　Cyclin G2の関与するメカニズムを標的とした治療戦略
http://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/soumu-pdf/press25/press-140116img2.png

━━━━━━━━━ 引用ここまで　全文は記事引用元をご覧ください ━━━━━━━━━

▽記事引用元　岡山大学　プレスリリース　14.01.16
http://www.okayama-u.ac.jp/tp/release/release.html

トノサマバッタ（学名：Locusta migratoria）のゲノム（全遺伝情報）を解読し、殺虫剤の標的となる可能性のある遺伝子「数百個」の存在を明らかにしたとの研究論文が14日の英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズ（Nature Communications）に掲載された。

 中国科学院動物研究所（Institute of Zoology at the Chinese Academy of Sciences）のLe Kang氏率いる研究チームが発表した論文によると、トノサマバッタの遺伝情報量は6.5ギガバイトと非常に大きく、これまでにゲノムが解読された動物の中で最大だという。

 トノサマバッタの大きな遺伝子群は、長距離飛行、草食性、食物代謝などに関連しているという。

 また、DNA配列の中には「転移性因子」と呼ばれる、何度も繰り返される可動性の配列部分も数多く存在する。
これらは進化によって排除されることなく、ゲノム中に残存していると研究チームは指摘する。

 1日で自身の体重と同量の餌を食べるトノサマバッタは古代より危機を招くものとされており、群れで移動して人々に飢饉（ききん）をもたらし、人々の暮らしを破滅させる力を持っている。

 記録に残されている最大の出来事の1つでは、1988年に数十億匹ものトノサマバッタの大群が60か国に及ぶ2900万平方キロの国土を群生移動し、アフリカから大西洋を横断してカリブ諸国にまで到達している。

 トノサマバッタのゲノム情報はまだ草案の段階だが、解読が完了すれば、食欲旺盛な昆虫を攻撃する新たな方法を模索している科学者らに青写真を提供できるかもしれない。

 論文によると、今回の研究によって「殺虫剤の標的となる可能性のある遺伝子数百個」が明らかになったという。
環境に配慮しつつ、害虫を的確に殺すための賢明な方法を見つけることが研究の主な目的の1つだと論文の著者らは述べている。

 これまでの研究で、トノサマバッタの群生行動を促す生化学的メカニズムが明らかになっている。

 通常は単独で行動するトノサマバッタだが、集団の中でお互いに押し合うことで快楽の脳内化学物質である「セロトニン」の分泌が誘発され、密集して集団で食べ物を探す行動に駆り立てられるという。

 そしてひとたび「群生状態」に入ると、体色が緑から明るい黄色に変化し、筋肉も巨大化して長時間の飛行に耐えうる体に変わるとされている。


2014年01月15日 11:55 AFP
http://www.afpbb.com/articles/-/3006526

NATURE COMMUNICATIONS
The locust genome provides insight into swarm formation and long-distance flight
http://www.nature.com/ncomms/2014/140114/ncomms3957/full/ncomms3957.html

1800年代半ばにコレラに感染した米国人の腸から、コレラ菌の進化を解明するための新しい手掛かりが見つかった8日の米医学誌「ニューイングランド医学ジャーナル（New England Journal of Medicine）」で発表された研究結果は、今後の流行の予防につながる可能性もある。

 研究者らは米フィラデルフィア（Philadelphia）州の博物館で瓶に入れられて保存されていた腸のサンプルから19世紀のコレラ菌のゲノムを再構築した。
再構築されたコレラ菌は現在のものよりも古い型のもので、研究によると、この19世紀の株はより新しい型のコレラ菌「エルトール型」より伝染力が強い可能性があるという。

 研究者らは今回の発見が、エルトール型のより詳細な理解につながることを期待している。
エルトール型は1960年代ごろに流行が始まった株で、ハイチ大地震の後に流行したのもこの型によるものだ。

「感染症の進化の解明は、時を経てどのように変化が生じるのか、人間に感染するときに何が起きるのかなど、疫学を理解するのに非常に重要だ」とカナダ・マクマスター大学（McMaster University）のヘンドリック・ポイナー（Hendrik Poinar）准教授（進化遺伝学）は指摘する。

 コレラのDNAは軟部組織からしか検出できないため、今回の研究では保存された内臓は極めて重要だった。
19世紀に流行したコレラの多くは、インドのベンガル湾沖で生まれたとみられている古い型によるものだ。

 今回の研究で使われた検体は、フィラデルフィアの「College of Physicians of Philadelphia」が1858年に設立したムター博物館（Mutter Museum）に保存されていた腸の一部。腸は1849年の大流行の際に亡くなった男性のものだという。


2014年01月13日 12:38 AFP
http://www.afpbb.com/articles/-/3006400

NEJM
Second-Pandemic Strain of Vibrio cholerae from the Philadelphia Cholera Outbreak of 1849
http://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1308663#article

2014年1月9日

独立行政法人理化学研究所
独立行政法人国立循環器病研究センター

脳卒中による運動障害からの回復メカニズムを解明
－リハビリテーションで脳神経回路が再構築される－

ポイント
・脳卒中患者の運動機能の回復と脳内神経線維連絡性を経時的に観察
・運動制御に関わる部位を「つなぐ」部位の神経線維連絡性は機能回復に関わる
・運動機能回復に関わる脳神経回路再構築の存在を拡散テンソルMRI画像で実証

要旨
理化学研究所（理研、野依良治理事長）と国立循環器病研究センター（橋本信夫理事長）は、脳卒中発症後の運動障害から脳神経回路が回復するメカニズムを解明しました。
これは、理研ライフサイエンス技術基盤研究センター（渡辺恭良センター長）機能構築イメージングユニットの林拓也ユニットリーダーと京都大学医学研究科附属脳機能総合研究センター（福山秀直センター長）の武信洋平研究員、国立循環器病研究センター脳神経内科の長束一行部長らによる共同研究グループの成果です。

脳卒中は、急性の脳梗塞や脳内出血などの脳血管障害による疾患を指し、言語障害、運動障害、感覚まひなど、多様な神経症状を伴います。
なかでも運動障害はリハビリテーションによってある程度回復するものの、詳細な回復メカニズムは分かっていませんでした。

共同研究グループは、脳卒中患者が発症後3カ月間のリハビリテーションを行う過程の、運動機能と脳内の「神経線維[1]連絡性」を時間を追って観察しました。
その結果、運動機能が3カ月間かけて回復する過程で、障害がある側の大脳皮質から脊髄へとつながる神経線維連絡路（錐体路[2]）で神経線維の変性が徐々に進む一方、それを補うように脳の中心付近深部にある赤核（せきかく）[3]で神経線維の再構築が進むことが明らかとなりました。

これは、赤核における神経線維の再構築が、運動機能の回復と関係していることを示唆しています。
今後、神経線維の再構築を促進させる新しい治療法の開発や、リハビリテーション法そのものの最適化につながると期待できます。

本研究成果は、オンラインジャーナル『Neuroimage: Clinical』（2013年12月29日付け：日本時間2013年12月29日）に掲載されました。



-------------- 引用ここまで　全文は記事引用元をご覧ください -------------

▽記事引用元　理化学研究所　プレスリリース　2014年1月9日配信記事
http://www.riken.jp/pr/press/2014/20140109_1/