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なぜ一部の細胞は不死になるのか？テロメラーゼの魔法を探ろう！
がん細胞とは、体内で分裂を続け、腫瘍を形成したり、血液やリンパ液を異常な細胞で満たしたりする細胞です。細胞分裂は、体の成長と修復のために行われる正常なプロセスです。母細胞は分裂して 2 つの娘細胞を形成し、これらの娘細胞は新しい組織を構築したり、老化や損傷により死んだ細胞を置き換えたりするために使用されます。健康な細胞は娘細胞が必要なくなると分裂を停止しますが、癌細胞は複製を続けます。さらに、がん細胞は転移と呼ばれるプロセスを通じて、体のある部分から別の部分へと広がる可能性があります。
がん細胞のさまざまな系統は、その発生源となる細胞の種類に応じて分類できます。
がん細胞の分類
がん細胞は、その発生源となる細胞の種類に応じて、さまざまなカテゴリーに分類できます。たとえば、がん細胞の大部分が発生する癌腫は、人体の内外の表面組織を覆う上皮細胞から始まります。白血病は、新しい血液細胞を生成する役割を担う組織、ほとんどの場合は骨髄で始まります。リンパ腫と多発性骨髄腫は免疫系の細胞で始まります。肉腫などの他の種類の癌は、脂肪、筋肉、骨などの結合組織から発生しますが、中枢神経系の癌は脳と脊髄の細胞から発生します。
がん細胞は顕微鏡で見ると特徴的な形をしており、核は通常大きくて不規則です。
組織学的特徴
がん細胞では、核の形状、大きさ、タンパク質の構成、質感に変化が見られることがよくあります。一般的な変化としては、溝、ひだ、またはくぼみが現れ、クロマチンの分布が凝集または拡散することがあります。さらに、核小体も大きくなる可能性があります。正常細胞の核は通常は丸いか中実ですが、癌細胞の輪郭は不規則なことが多いです。したがって、さまざまな種類のがんのがん細胞にはそれぞれ異なる特徴的な変化があり、それががんの診断や病期分類の指標としても役立ちます。
がんの原因
細胞分裂を制御する遺伝子が損傷すると、がん細胞が発生します。発がんプロセスは、正常細胞の遺伝子構造の突然変異とエピミューテーションによって生じ、細胞の増殖と死の間の正常なバランスを崩し、体内で制御不能な細胞分裂を引き起こします。これらの細胞の急速な増殖は良性または悪性の腫瘍の発生につながる可能性があり、後者は他の臓器に侵入して脅威となる可能性があります。正常な細胞が癌細胞に変化するには、通常、複数の突然変異の蓄積が必要です。これらの突然変異は、放射線への曝露、環境中の化学物質、および DNA 転写における未修正のエラーによって発生します。年齢もリスク要因になります。
DNA修復と変異細胞に DNA 損傷を修復する能力がない場合、細胞分裂時にこれらの損傷が細胞内に残る可能性があります。
細胞が DNA の損傷を効果的に修復できない場合、これらの損傷は細胞内のより高いレベルで蓄積されます。これらの損傷は、細胞の DNA が複製されるときに複製エラーを引き起こし、がんを引き起こす突然変異も引き起こす可能性があります。 DNA 修復に関する遺伝性疾患がいくつか報告されており、特定の DNA 修復酵素の欠損がさまざまな癌に関係していることが指摘されています。たとえば、DNA 修復酵素 O-6-メチルグアニン-DNA メチルトランスフェラーゼの発現低下は、いくつかの異なる種類の癌で観察されています。 DNA 修復能力のこれらの欠陥により、細胞株ががんを発症しやすくなる可能性がありますが、がん細胞株の進行における修復能力の強化は、依然として臨床結果に重要な影響を及ぼす可能性があります。
テロメラーゼの役割
がん細胞には、人間集団の中で「不死」であるように見える独特の特徴があります。研究によると、テロメラーゼはこれらの細胞の寿命を延ばすのに役立つ酵素です。ほとんどの細胞では、テロメアは分裂するたびに短くなり、最終的には細胞死につながります。しかし、がん細胞はテロメラーゼを介してテロメアを長くします。これが、がん細胞が蓄積して腫瘍を形成する主な理由の 1 つです。これにより、将来の癌治療に新たな可能性と課題がもたらされます。
最新の治療法
研究が深まるにつれて、革新的な治療法がどんどん生まれます。 2019年2月、医学者たちは、アルブミンに結合したロジウムを使って、光にさらされるとがん細胞に浸透して治療できる光増感分子を作ったと発表し、光線力学療法と呼ばれる治療法で良好な結果を示した。
これらの発見により、科学者はがん細胞の謎を探求し続けることができ、将来的にはがんをさらに打ち負かすためのより効果的な対策が見つかるかもしれません。しかし、これらの不死細胞を理解することで、それらを制御する方法を見つけることができるのでしょうか?
