がん細胞のゲノム不安定性にいくつかの要因が寄与しています:
- DNA修復メカニズムの欠陥:がん細胞は、DNAの複製およびその他の細胞プロセス中に発生するエラーの修正を担当するDNA修復経路に欠陥があることがよくあります。これらの欠陥は、修復されていないDNA損傷の蓄積につながり、突然変異のリスクやその他の遺伝的変化を増加させる可能性があります。
- テロメア機能障害:テロメアは、染色体の端を保護する特殊なDNA配列です。正常細胞では、テロメアは各細胞分裂とともに短くなり、最終的に細胞の老化またはアポトーシス(プログラムされた細胞死)につながります。しかし、癌細胞はテロメラーゼの活性化などのメカニズムを介してこのプロセスをバイパスする可能性があり、それらが無期限に分裂し、遺伝的変異を蓄積することができます。
- 染色体の不安定性:癌細胞は、染色体内の異常な数の染色体または構造的再編成を特徴とする染色体不安定性を頻繁に示します。これらの変化は、娘細胞への遺伝物質の正確な分布を保証する細胞分裂のプロセスである、有糸分裂または減数分裂中の誤差から生じる可能性があります。
- 複製ストレス:癌細胞はしばしば複製ストレスを経験します。これは、DNA複製機械がDNAの合成の困難に遭遇するときに発生します。複製ストレスは、DNA二本鎖切断やその他のDNA損傷の形成につながり、ゲノムの不安定性に寄与する可能性があります。
- 癌遺伝子の活性化:細胞周期の調節、成長因子シグナル伝達、およびDNA損傷応答に関与するタンパク質をコードするものなど、特定の癌遺伝子の活性化は、ゲノムの不安定性を促進する可能性があります。これらの癌遺伝子は、正常な細胞プロセスを破壊し、DNA損傷の増加とDNA修復の障害につながる可能性があります。
癌細胞のゲノム不安定性により、腫瘍の成長、浸潤、転移、および治療に対する耐性を促進する有利な変異の獲得が可能になります。また、腫瘍内で観察される不均一性に貢献し、癌細胞の異なる亜集団が異なる遺伝的変化を示すことができます。癌のゲノム不安定性の根底にあるメカニズムを理解することは、正常細胞を節約しながら癌細胞を標的にして排除する戦略を開発するために重要です。