Hsa_circ_0001944 promotes colorectal cancer progression through the miR- 665/IGF2BP1/PKM2 axis-mediated glycolysis
本研究は、hsa_circ_0001944がmiR-665の分子スポンジとして機能することでIGF2BP1をアップレギュレートし、それによってPKM2介在性の糖解作用と腫瘍増殖を促進することにより、大腸癌の進行を促進することを実証している。
原論文は CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) でライセンスされています。 これは査読を受けていないプレプリントのAI生成解説です。医学的助言ではありません。この内容に基づいて健康上の判断をしないでください。 免責事項の全文を読む
大腸がんは、初期段階では潜伏していることが多く、転移する前に発見するのが難しいという恐ろしい疾患です。このがんがどのように成長し、広がっていくのかを理解するために、科学者たちは遺伝子を構成するDNAを超えて、細胞が通信に用いる複雑な化学的メッセージを調査しています。これらのメッセンジャーの中には、環状RNA（circular RNAs）と呼ばれるものがあります。これはタンパク質をコードするのではなく、他の遺伝子のオンとオフを切り替える調節因子として機能する、遺伝物質の小さなループです。また、マイクロRNA（microRNAs）として知られる別のグループのメッセンジャーは、特定の遺伝子を沈黙させることができる小さな鎖です。これらの通信システムが狂うと、細胞は制御を失い、過剰に増殖して健康な組織へと侵入していきます。これらの分子がどのように相互作用するかを理解することは、がんの内部構造を理解し、それを阻止するための新たな方法を見つけ出す手がかりとなります。
中国、安徽省の複数の病院の研究者たちは、hsa_circ_0001944と呼ばれる特定の環状RNAに注目しました。彼らは、この分子が大腸がんの進行において役割を果たしているのかどうかを知りたいと考えました。患者の組織サンプルを調べ、ラボでがん細胞を培養することで、この環状RNAが健康な組織よりもがん組織においてはるかに高い量で存在していることを発見しました。これは、DNAが保存されている核ではなく、細胞の主要部分である細胞質に浮遊しています。科学者たちががん細胞内のこのRNAの量を減少させると、細胞の増殖速度が低下し、移動および拡散能力が失われました。これらの改変された細胞をマウスに注入する実験において、形成された腫瘍は、通常のレベルのRNAを持つ細胞によって形成された腫瘍よりも著しく小さくなりました。このことは、hsa_circ_0001944ががんを前進させる「ドライバー」として機能していることを示唆していました。
この分子がどのように機能しているのかを理解するために、チームはその影響の経路を追跡しました。彼らは、hsa_circ_0001ya4がmiR-665と呼ばれる特定のマイクロRNAを吸い込む「スポンジ」のように機能することを発見しました。通常の状態では、miR-665はIGF2BP1と呼ばれるタンパク質を標的にすることで、がんの成長を抑制する助けとなります。しかし、hsa_circ_0001944が豊富に存在すると、それはあまりにも多くのmiR-665を吸い取ってしまうため、IGF2BP1を制御するためのmiR-665が十分に残りません。これにより、IGF2BP1の蓄積が引き起こされ、それがさらにPKM2と呼ばれる別のタンパク質のレベルを押し上げます。PKM2は、細胞が「好気的解糖」として知られる特定の方法でエネルギーを得るために糖を燃焼させるのを助ける主要な酵素です。研究者たちは、hsa_circ_0001944のスポンジ効果をブロックすると、miR-665のレベルが上昇し、IGF2BP1が低下し、がん細胞の糖消費能力と増殖速度が鈍化したことを示すことで、この一連の出来事を確認しました。逆に、細胞に強制的により多くのIGF2BP1を作らせると、スポンジが除去された状態でも、がん細胞は再び攻撃的な挙動を取り戻しました。
この研究では、細胞がどれだけの酸を放出するか、そしてどれだけの酸素を使用するかを測定する特殊な装置を用いて、これらの細胞のエネルギー消費についても調査しました。hsa_circ_0001944が高レベルにある細胞は、より多くの酸を放出し、酸素の使用量は少ないという結果になりました。これは、細胞が急速に糖を燃焼していることを示しています。研究者がこのRNAを減少させると、このパターンは逆転しました。細胞は糖を燃焼する量が減り、酸素への依存度が高まりました。これは、より緩やかで正常な代謝の兆候です。これらの点をつなぎ合わせることで、研究者たちは、hsa_circ_0001944が細胞のエネルギー生成を制御する特定のシグナル伝達経路を乗っ取ることで、大腸がんを促進していると結論付けました。この研究はラボおよびマウス内で行われたものであり、研究チームはヒトにおけるこれらの知見を確認するためにはさらなる大規模な研究が必要であると述べていますが、この研究は、この特定の分子がいかにしてがんの成長に燃料を供給しているかについての明確な地図を提供しています。これは、この環状RNAやそれが影響を与えるタンパク質を標的にすることが、この疾患を治療するための新たな戦略を提供できる可能性を示唆しています。
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