腫瘍微小環境の酸性pHによって変化するマクロファージの概日リズム

Core Concepts

腫瘍微小環境の条件であるpHの低下や乳酸の上昇は、マクロファージの概日リズムを変化させる。この概日リズムの変化は、マクロファージの腫瘍抑制機能に影響を及ぼす。

Abstract

本研究では、腫瘍微小環境の条件がマクロファージの概日リズムに及ぼす影響について明らかにした。

まず、マクロファージの活性化状態によって概日リズムが異なることを示した。抗炎症的な「M2型」マクロファージでは概日リズムが強化されるのに対し、炎症的な「M1型」マクロファージでは概日リズムが抑制される。

次に、腫瘍微小環境の特徴である酸性pHや乳酸の上昇が、マクロファージの概日リズムを変化させることを明らかにした。酸性pHはM2型マクロファージの概日リズムを強化するが、M1型マクロファージの概日リズムを抑制する。一方、乳酸の上昇は概日リズムに別の影響を及ぼす。

さらに、腫瘍関連マクロファージでは概日リズムの乱れが観察された。この乱れは、マクロファージ集団内の概日リズムの非同期性によるものと考えられる。

最後に、マクロファージの概日リズムが機能的であることが、マウスの膵がんモデルにおいて腫瘍増殖を抑制することを示した。

以上より、腫瘍微小環境の条件がマクロファージの概日リズムを変化させ、それが腫瘍増殖に影響を及ぼすことが明らかになった。この知見は、がん治療における新たな標的となる可能性を示唆している。

Stats

腫瘍関連マクロファージでは、Arg1とCremの発現が上昇している。
M2型マクロファージでは、pH 6.5条件下でリズムの振幅が増大し、周期が短縮する。
M1型マクロファージでは、pH 6.5条件下でリズムの振幅が抑制され、周期が延長する。
腫瘍関連マクロファージでは、概日リズムの相関距離が有意に増大しており、概日リズムの乱れが示唆される。

Quotes

「腫瘍微小環境の条件であるpHの低下や乳酸の上昇は、マクロファージの概日リズムを変化させる。」
「この概日リズムの変化は、マクロファージの腫瘍抑制機能に影響を及ぼす。」
「腫瘍関連マクロファージでは概日リズムの乱れが観察された。この乱れは、マクロファージ集団内の概日リズムの非同期性によるものと考えられる。」

Key Insights Distilled From

Circadian rhythms of macrophages are altered by the acidic pH of the tumor microenvironment

by Knudsen-Clar... at www.biorxiv.org 02-16-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.14.580339v1

Deeper Inquiries

腫瘍微小環境の他の要因(低酸素、栄養欠乏など)は、マクロファージの概日リズムにどのような影響を及ぼすか?

腫瘍微小環境に存在する他の要因、例えば低酸素や栄養欠乏などは、マクロファージの概日リズムにも影響を与える可能性があります。これらの要因は、マクロファージの生存、機能、およびフェノタイプに影響を及ぼすため、概日リズムにも変化をもたらす可能性があります。低酸素状態は、腫瘍内の酸素供給不足によって引き起こされ、これはマクロファージの活性や代謝に影響を与えることが知られています。同様に、栄養欠乏はマクロファージの機能やフェノタイプに影響を与える可能性があります。これらの要因がマクロファージの生物学的機能に変化をもたらすことから、それらが概日リズムにも影響を及ぼす可能性があります。さらに、これらの要因がマクロファージの内部時計や循環リズムに直接的または間接的に干渉することで、概日リズムの変化が引き起こされる可能性があります。

腫瘍微小環境の他の要因(低酸素、栄養欠乏など)は、マクロファージの概日リズムにどのような影響を及ぼすか?

マクロファージの概日リズムの乱れは、がん進展にどのような機序で関与しているのか?
マクロファージの概日リズムの乱れは、がん進展に重要な役割を果たしています。概日リズムは、免疫応答や炎症反応などのマクロファージの機能に影響を与えるため、その乱れはがん進展に影響を及ぼす可能性があります。例えば、概日リズムの乱れは、マクロファージの腫瘍浸潤や腫瘍内の炎症反応に影響を与え、腫瘍の成長や転移に寄与する可能性があります。さらに、概日リズムの乱れは、マクロファージの代謝やサイトカイン産生などの機能にも影響を与えるため、がん進展に複雑な機序で関与していると考えられます。したがって、マクロファージの概日リズムの乱れは、がん進展におけるマクロファージの役割や機能に重要な影響を与える可能性があります。

マクロファージの概日リズムを標的とした新たながん治療法の開発は可能か?

マクロファージの概日リズムを標的とした新たながん治療法の開発は可能性があります。マクロファージは腫瘍内で重要な役割を果たし、その機能やフェノタイプは概日リズムによって調節されています。したがって、マクロファージの概日リズムを標的とした治療法は、がん治療に革新的なアプローチをもたらす可能性があります。既存の治療法ではターゲットとなるマクロファージの機能や免疫応答を制御することが難しい場合がありますが、概日リズムを標的とすることで、マクロファージの活性や腫瘍内での機能をより効果的に調節できる可能性があります。さらに、概日リズムを標的とした治療法は、がん細胞との相互作用や腫瘍内の環境におけるマクロファージの役割をより効果的に理解し、がん治療の新たな方向性を開拓することができるでしょう。したがって、マクロファージの概日リズムを標的とした新たながん治療法の開発は、将来的に有望なアプローチとなる可能性があります。