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# 健康科学# 腎臓学

神経膠芽腫治療に新たな希望

研究によると、攻撃的な脳癌のために薬を再利用する可能性があるんだって。

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多形性膠芽腫(GBM)は、非常に攻撃的な脳腫瘍だよ。すごい勢いで成長して、周りの脳にも広がることが知られてる。手術や放射線治療、化学療法の改善があっても、GBMの患者は診断後平均で約15ヶ月しか生きられないことが多いんだ。標準的な治療法はしばしば失敗し、腫瘍はだいたい再発しちゃう。この状況は、新しい治療法の必要性を強調してるんだ。

薬の再利用の可能性

新しい治療法を見つけるアプローチの一つが、薬の再利用ってやつ。これは、既存の薬を新しい医療目的で使うって意味だよ。この戦略は、長い時間とお金を節約できるからワクワクするんだ。すでに安全だと知られている薬を使うことで、GBMに対する効果的な治療法を見つけるプロセスを加速できるんだ。

でも、脳神経系にうまく入って腫瘍の場所に届く安全な薬を見つけるのは、まだ大きな課題なんだ。

GBMの単一細胞解析

GBMをもっと詳しく調べるために、研究者たちは腫瘍や周辺の細胞を調べる方法を使ったよ。2343個の腫瘍細胞と1246個の周囲の細胞に関するデータを分析したんだ。研究では、神経細胞をサポートするオリゴデンドロサイト前駆細胞など、さまざまなタイプの細胞が特定されたんだ。

非癌細胞と癌細胞の比較

研究者たちは、非癌細胞と癌細胞(新生物細胞)での遺伝子の挙動を見たよ。二つの細胞タイプを比較して、発現が減少したり増加したりする遺伝子のリストを見つけたんだ。

発現低下遺伝子

癌細胞では、ある遺伝子があまり活発じゃないことがわかったんだ。例えば、免疫系に関わるSerglycinという遺伝子は、腫瘍内で活動が減ってる。これが腫瘍に対する免疫反応を弱めるかもしれないんだ。リソソーム(細胞内で廃棄物を分解する構造)に関連する別の重要な遺伝子も活動が減少していて、これが腫瘍の成長を助けるかもしれない。

他の発現低下遺伝子は免疫細胞の機能に関わってて、腫瘍が免疫系から逃れられる可能性を示唆してる。この発現低下が腫瘍が体の防御とどう相互作用するかの潜在的な弱点を示してるね。

発現増加遺伝子

逆に、癌細胞では特定の遺伝子がもっと活発になってる。例えば、ストレス応答に関与するClusterinという遺伝子は、腫瘍内で増加してる。これが腫瘍の成長にリンクしてるんだ。

また、Epidermal Growth Factor Receptor(EGFR)という遺伝子は、GBMでたくさん見つかってて、腫瘍の生存や成長に寄与してる。研究者たちは、これらの発現増加した遺伝子が新しい治療法のターゲットになりそうだってわかったんだ。

薬の選択肢を探る

研究では、これらの変化した遺伝子をターゲットにできる薬の可能性も調べたんだ。化合物のデータベースを使って、再利用に向けて有望な候補をいくつか見つけたよ。

全トランスレチノイン酸(ATRA)

興味深い化合物の一つは全トランスレチノイン酸(ATRA)で、これがGBMの多くの発現低下した遺伝子を活性化するのを助けるかもしれないんだ。ATRAは癌細胞を成熟させて死なせることが知られていて、治療の候補として良さそうだね。血液脳関門を簡単に通過できるから、脳腫瘍をターゲットにするのに特に期待できるんだ。

イベルメクチン

もう一つの化合物、イベルメクチンは通常寄生虫感染の治療に使われるんだけど、GBM治療にも期待できそうなんだ。多くの発現増加した遺伝子を活性化することはないけど、数十個の遺伝子を大幅に減少させるんだ。これは腫瘍の成長を抑えられるかもしれないって示唆してる。イベルメクチンは血管の形成をブロックして癌細胞にストレスを与えることで、腫瘍を遅らせたり止めたりするのに役立つ可能性があるんだ。

研究結果のまとめ

分析により、ATRAとイベルメクチンがGBM治療の新しい選択肢になる可能性が浮き彫りになったよ。ATRAは腫瘍と戦うのに役立つ重要な遺伝子を再活性化できるし、イベルメクチンは腫瘍成長に関連する遺伝子の活動を減少させるんだ。

結論

まとめると、GBMは癌治療において大きな課題を抱えてるけど、ATRAやイベルメクチンのような既存の薬の再利用が希望を与える方向性を示してる。ATRAは腫瘍が沈黙させがちな重要な遺伝子を再活性化できる一方、イベルメクチンは腫瘍の活動を効果的に抑えられるんだ。これらの化合物に関するさらなる研究が、攻撃的な脳癌に直面している患者にとって効果的な新しい治療法につながるかもしれないね。

GBMにおける遺伝子の活動や特定の薬がどのように影響するかをよりよく理解することで、科学者たちは患者の結果を改善できる新しい効果的な治療を作り出せるかもしれない。研究者たちがこれらの再利用される薬をGBMとの戦いに導入し続ける限り、未来は明るいかもしれないね。

オリジナルソース

タイトル: Repurposing Ivermectin and ATRA as Potential Therapeutics for Glioblastoma Multiforme

概要: BackgroundGlioblastoma multiforme (GBM) is the most aggressive and lethal form of primary brain tumor, characterized by rapid growth and resistance to conventional therapies. Despite advances in treatment, most patients succumb to the disease within 15 months. Drug repurposing, which involves finding new uses for existing drugs, is a promising strategy to develop new GBM treatments faster and more cost-effectively. MethodWe obtained single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) data (GSE84465) from the National Institutes of Health (NIH) Gene Expression Omnibus (GEO) repository to compare gene expression in GBM neoplastic cells and non-neoplastic cells. We identified genes that were abnormally expressed in tumor cells and linked these genes to potential drug targets. To identify potential repurposed drugs for GBM, we leveraged the Chemical Entities of Biological Interest (ChEBI) database to assess the interaction of various compounds with the differentially expressed genes identified in the scRNA-seq analysis. We focused on compounds that could reverse the aberrant gene expression observed in GBM neoplastic cells. ResultsOur analysis suggests that ivermectin and all-trans-retinoic acid (ATRA) could be repurposed as effective treatments for GBM. Ivermectin, typically used as an antiparasitic, demonstrated strong anti-tumor activity by downregulating 40 of the top 100 upregulated genes in GBM, indicating its potential to suppress tumor growth. ATRA, known for promoting cell differentiation, upregulated 60 genes typically downregulated in GBM neoplastic cells, showing its potential to correct transcriptional dysregulation and support tumor suppression. These findings underscore the promise of drug repurposing to target key pathways in GBM, offering new therapeutic options for this aggressive cancer. ConclusionsOur results provide compelling evidence that ivermectin and ATRA may be effective in treating GBM. The observed alterations in gene expression indicate the ability of these two agents to disrupt key genes and pathways crucial for tumor progression. Given the increasing interest in drug repurposing for cancer treatment, comprehensive preclinical and clinical investigations are warranted to assess fully the therapeutic efficacy of these compounds against this disease.

著者: Saed Sayad, M. Hiatt, H. Mustafa

最終更新: Aug 26, 2024

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.08.26.24312575

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.08.26.24312575.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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