がんの進行に関与するフラミンゴタンパク質の多様な役割

Core Concepts

フラミンゴタンパク質は、がん細胞と正常細胞の競争、発生過程での細胞競争、および正常細胞による前がん細胞の排除において、勝者細胞に必要とされる。

Abstract

本研究では、ショウジョウバエのモデルを用いて、フラミンゴタンパク質(Fmi)が細胞競争の様々な場面で重要な役割を果たすことを明らかにした。

RasV12とscribノックダウンによって誘導されたがん細胞腫瘍では、Fmiが腫瘍細胞が正常細胞を置き換えるのに必要とされる。

発生過程での細胞競争では、Mycを過剰発現する勝者細胞がFmiを欠くと、逆に敗者となる。

scribノックダウン細胞が初期に過剰増殖するが、後期に正常細胞に排除される過程でも、Fmiが正常細胞側の勝者としての機能に必要とされる。

Fmiの細胞競争における機能は、細胞極性制御(PCP)シグナルとは独立しており、むしろFmiのGタンパク質共役受容体としての性質に関連すると考えられる。

Fmiは勝者細胞の増殖促進と敗者細胞の細胞死誘導の両方に関与することで、細胞競争に必要とされる。

以上より、Fmiは発生過程や腫瘍進展における細胞競争の共通の制御因子として機能することが示された。

Stats

細胞競争において、Fmiを欠失した勝者細胞は増殖が低下し、細胞死が増加する。

Quotes

"Fmiを欠失した腫瘍細胞は、正常細胞に対する競争力を失う。"
"Mycを過剰発現する勝者細胞がFmiを欠くと、逆に敗者となる。"
"Fmiの細胞競争における機能は、細胞極性制御(PCP)シグナルとは独立している。"

Key Insights Distilled From

Flamingo participates in multiple models of cell competition

by Bosch,P. S.,... at www.biorxiv.org 09-24-2023

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.09.24.559197v2

Deeper Inquiries

Fmiの細胞競争における機能メカニズムはどのようなシグナル伝達経路を介しているのか?

Fmiは細胞競争において、勝者細胞でのみ必要とされることが示されています。この機能はPCP（平面細胞極性）とは独立しており、FmiがPCPシグナリングを介してではなく、他の未定義の機能を通じて作用している可能性があります。Fmiは、細胞間のシグナル伝達に関与すると考えられていますが、PCPシグナリングとは異なるメカニズムを使用しています。Fmiは、細胞間のシグナル伝達において、勝者細胞においてのみ重要であり、敗者細胞においてはその影響が見られません。これは、Fmiが細胞間のシグナル伝達において双方向性の役割を果たすというモデルは支持されていないことを示しています。

Fmiの細胞競争制御機能は、ヒトがんにおいてもみられるのか

Fmiの細胞競争制御機能は、ヒトがんにおいてもみられる可能性があります。ヒトのがんにおいて、CELSR3（Fmiのヒトオルソログ）が様々な固形腫瘍で高レベルに発現しており、悪性腫瘍の進行と関連付けられることが報告されています。CELSR1も卵巣がんの予後不良と関連していることが報告されています。したがって、Fmi/CELSR3ががんにおいて勝者細胞の振る舞いを促進する可能性がある場合、これは将来的な干渉手法の理由となり、高い致死率を持つがんの攻撃性を抑制するための取り組みにつながる可能性があります。

その場合、Fmiをターゲットとした新規治療法の開発につながる可能性はあるか

Fmiが関与する細胞競争は、組織恒常性の維持や加齢に伴う細胞変化の抑制など、生物の基本的な生命現象と密接に関連しています。細胞競争は、細胞の適応度を評価し、組織内の適応度の低い細胞を排除することで組織の整合性を維持する重要なメカニズムです。また、細胞競争は、染色体の安定性の維持、細胞の老化の影響の軽減、腫瘍形成の抑制など、さまざまな生命現象に影響を与えています。これにより、細胞競争は生物の発生や組織のホメオスタシスに不可欠なプロセスとして重要性が認識されています。