体内の状態を模倣するマイクロチップは、腫瘍細胞が侵入状態にどのように移行するかを明らかにしました。これは、がんの拡散の重要なステップです。
カリフォルニア大学サンフランシスコ校（UCSF）の研究者によって開発されたマイクロチップは、体内の細胞を囲む細胞外マトリックス（ECM）によく似た3D環境を作成することができます。 ECMは、細胞に構造的サポートを提供し、その挙動を調節するタンパク質およびその他の分子の複雑なネットワークです。
健康な組織では、ECMは腫瘍細胞を抑制するのに役立ちます。しかし、腫瘍細胞が悪性になると、ECMを分解する酵素を分泌し、原発腫瘍から逃げて周囲の組織に侵入することができます。
UCSFマイクロチップは、腫瘍細胞をさまざまなECM成分と機械的力にさらすことにより、このプロセスを模倣することができます。これにより、研究者は腫瘍細胞が侵襲的状態に移行する際に発生する分子の変化を研究することができます。
研究者は、浸潤プロセス中に腫瘍細胞でいくつかの重要なシグナル伝達経路が活性化されることを発見しました。これらの経路には、PI3K/AKT経路、MAPK経路、およびTGF-BETA経路が含まれます。これらの経路は、細胞の成長、生存、および移動に役割を果たすことが知られています。
研究者はまた、ECMが腫瘍細胞の遺伝子の発現に影響を与える可能性があることを発見しました。たとえば、ECMの主要な成分であるコラーゲンの存在は、細胞の移動と浸潤に関与する遺伝子の発現を上方制御することがわかった。
この研究の発見は、腫瘍細胞の浸潤を制御する分子メカニズムに関する新しい洞察を提供します。この情報は、これらの経路を標的とし、腫瘍細胞が体の他の部分に拡散するのを防ぐ新薬の開発につながる可能性があります。
「当社のマイクロチップは、腫瘍細胞とECMの間の複雑な相互作用を研究するためのユニークなプラットフォームを提供します」と、研究の主著者であるシャノン・ストワーズ博士は述べました。 「この研究は、腫瘍細胞ががん患者の見通しを拡大し、改善するのを防ぐ新しい治療法につながる可能性があります。」
この研究は、Nature Communications誌に掲載されました。
