長期的な腫瘍細胞の垂直伝播中に宿主操作の進化が初めて示された

核心概念

ハイドラ属の腫瘍細胞は、長期にわたる垂直伝播の過程で、宿主の触手数を増加させる能力を進化させた。

摘要

本研究は、寄生体が宿主の表現型を操作する現象が、腫瘍細胞にも見られることを初めて示した。

ハイドラ属には自然発生的に腫瘍が発生することが知られており、その中には垂直伝播可能な腫瘍細胞系統が存在する。これらの腫瘍細胞系統は、宿主の触手数を通常よりも多く増加させる特徴を示す。

実験的に健康な組織と腫瘍組織を移植したところ、長期間垂直伝播してきた腫瘍組織のみが、宿主の触手数を増加させることが明らかになった。一方、自然発生的な腫瘍組織の移植では、触手数の増加は見られなかった。

この触手数の増加は、腫瘍の垂直伝播を促進する適応的な形質であると考えられる。腫瘍による宿主への負荷を補償するために、より多くの触手を持つことで採餌効率が高まり、その結果として宿主の増殖率が上がり、腫瘍の伝播が促進されるためである。

このように、長期にわたる垂直伝播の過程で、腫瘍細胞が宿主の表現型を操作する能力を進化させたことが示された。これは、寄生体と同様の宿主操作能力を腫瘍細胞が獲得した初めての証拠である。

统计

健康なハイドラの触手数は通常6-7本であるのに対し、腫瘍を持つハイドラでは8-13本、最大20本にまで増加する。
長期伝播腫瘍を移植された健康なハイドラは、平均して1.45本の追加触手を発達させた。一方、健康組織を移植された個体では平均1本の追加触手しか発達しなかった。
腫瘍を持つ個体は、同じ触手数の健康個体と比べて、10週間の観察期間中に産出する芽の数が有意に少なかった。

引用

"このように、長期にわたる垂直伝播の過程で、腫瘍細胞が宿主の表現型を操作する能力を進化させたことが示された。これは、寄生体と同様の宿主操作能力を腫瘍細胞が獲得した初めての証拠である。"
"腫瘍による宿主への負荷を補償するために、より多くの触手を持つことで採餌効率が高まり、その結果として宿主の増殖率が上がり、腫瘍の伝播が促進される"

从中提取的关键见解

First evidence for the evolution of host manipulation by tumors during the long-term vertical transmission of tumor cells in Hydra oligactis

by BOUTRY,J., O... 在 www.biorxiv.org 02-09-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.08.579507v1

更深入的查询

腫瘍細胞が宿主の表現型を操作する際に、どのような分子メカニズムが関与しているのだろうか。

腫瘍細胞が宿主の表現型を操作するメカニズムは、複雑で多岐にわたる可能性があります。まず、腫瘍細胞が宿主の生理学的プロセスやシグナル伝達経路を変化させることで、宿主の細胞の挙動を制御することが考えられます。例えば、腫瘍が周囲の健康な細胞にシグナルを送り、増殖や分化を促進することで、宿主の組織や器官の機能を変化させる可能性があります。また、腫瘍が宿主の免疫応答を抑制することで、宿主の免疫システムを操作し、腫瘍の成長や転移を促進することも考えられます。
さらに、腫瘍細胞が宿主の代謝経路や栄養摂取を変化させることで、宿主の栄養状態やエネルギーバランスを調整し、腫瘍の成長を支援する可能性もあります。また、腫瘍が宿主の遺伝子発現を変化させることで、特定の遺伝子やタンパク質の産生を増加させることで、宿主の細胞の挙動を操作することも考えられます。
これらの分子メカニズムは、腫瘍細胞と宿主の相互作用によって複雑に絡み合い、宿主の表現型を操作するプロセスを引き起こすと考えられます。さらなる研究が必要ですが、これらのメカニズムの理解は、腫瘍細胞による宿主操作の理解を深める上で重要です。