Loss of p27Kip1 causes metabolic reprogramming and is sufficient to induce a Warburg effect and glutamine addiction in untransformed cells

細胞を、忙しく働く工場に例えてみましょう。通常、この工場には「p27」という厳格なマネージャーがいます。このマネージャーの主な仕事は、組み立てラインに「ブレーキ」をかけることです。製品をあまりに速く作りすぎないように制御するのです。マネージャーは、主に工場のメイン発電所（ミトコンドリア）を利用して、作業員を落ち着かせ、エネルギー消費を一定に保ちます。

しかし、多くの癌においては、このマネージャーであるp27が解雇されたり、姿を消したりしてしまいます。科学者たちは、工場が制御不能な混沌とした癌状態になる前の段階で、マネージャーがいなくなった時に工場で何が起きるのかを知りたいと考えました。

以下に、彼らが発見した内容を記します。

1. 工場がオーバードライブ状態に入る
p27による抑制がなくなると、工場は突然、より速く成長し、増殖する必要があると判断します。この急速な成長に燃料を供給するため、工場はエネルギー戦略そのものを変更します。効率的で安定した発電所の代わりに、工場は「手早く、かつ強引な」エネルギー源へと切り替えます。工場は糖（グルコース）を貪り食い、それを急速に燃焼させ始めます。たとえこの方法がエネルギー生産において効率が悪くてもです。科学の世界では、この切り替えを「ワールブルグ効果」と呼びます。これは、まるで車のドライバーが、一定の速度で走行するのではなく、ガスタンクの中身をすべてエンジンにぶち込んでレースを始めると決めたようなものです。

2. 新たな依存症
この新しい、急速に燃焼させる手法は、工場のサプライチェーンに空白を生じさせるため、工場はある特定の原材料に対して依存状態になります。それが「グルタミン」です。グルタミンを、工場の内部リサイクルシステム（TCA回路）を維持するために、工場が今や切実に必要としている「特別な配送トラック」だと考えてください。この特定の配送がなければ、工場はその新しい、熱狂的なペースについていくことができません。

3. 設計図の変化
科学者たちは、p27の喪失が単に工場の行動を変えただけでなく、工場の「指示書（設計図）」そのものを書き換えたことを発見しました。マネージャーの消失が、設計図（遺伝子発現）の大規模な組み換えを引き起こし、作業員に対して、発電設備よりも糖を燃やすための機械をもっと作るように命じたのです。

4. 普通の細胞でも起こる**
この研究で最も驚くべき点は、これを見るためにフルブローの癌である必要はないということです。研究者たちは、正常で健康なヒト細胞（網膜細胞）を取り出し、単にp27マネージャーを除去しました。すると即座に、それらの健康な細胞は「レース」モードのエネルギーへと切り替わり、グルタミンへの依存状態になりました。

大きな全体像
この研究は、p27が単なる細胞分裂のブレーキであるだけでなく、細胞のエネルギー習慣の守護者でもあることを明らかにしています。p27が失われると、細胞は単に制御不能に分裂し始めるだけでなく、その成長を支えるために代謝全体を再構築します。要するに、p27を失うことは、細胞に対して、組み立てラインの速度を上げることと、そのラインを動かし続けるための燃料を変更することの両方に「ゴーサイン」を出すことになるのです。