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# 生物学# 分子生物学

リバーブラインドネスワームの腫瘍に関する新しい知見

研究によると、Onchocerca volvulusにおける腫瘍の成長に関連するユニークなタンパク質が発見された。

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虫腫瘍とオンコセルカ症虫腫瘍とオンコセルカ症パク質を特定した。研究が川盲目のミミズに関連する腫瘍のタン
目次

オンコセルカ・ボルビュルスは、川盲症として知られるオンコセルカ症を引き起こす線虫の一種だよ。この病気は無視されがちで、多くの人々に影響を与えてる、特にサハラ以南のアフリカでね。その病気にかかるリスクのある地域に220万人以上が住んでるって推定されてる。成虫の虫は皮膚に住んでて、なんと15年も生きることができるんだ。メスの虫は何百万もの小さい幼虫を産んで、皮膚を通り抜けたり、目に侵入したりして、最終的には失明につながる可能性がある。オスの虫は小さくて、虫が住んでる皮膚の塊の間を動き回ることができるよ。

オンコセルカ症治療の課題

今のところ、成虫を効果的に殺す薬はなくて、大規模にオンコセルカ症を治療するのは難しいんだ。この病気と戦う主な方法は、イベルメクチンという幼虫を殺す薬を提供する大規模な薬剤プログラムなんだ。定期的に治療を受けることで、成虫にもいくつかの効果があるんだけど、一部のメスの虫は異常成長をすることがあって、それを多形性新生物(PN)って呼んでる。イベルメクチンを何回も受けると、こういう異常な成長が見られることがあるんだ。この異常成長は、虫の繁殖方法や発育に影響を及ぼす可能性があるよ。

研究の目的

この研究の目的は、特に新生物を持つ虫に見られるタンパク質を分析する方法を作ることだったんだ。研究者たちは、腫瘍組織に見られるタンパク質と健康な組織に見られるタンパク質を比較したいと思ってたんだ。腫瘍の成長に関連する独特のタンパク質があるかを知りたかったんだね。

研究の進め方

研究者たちは、ガーナでの臨床試験から得た虫のサンプルを使ったんだ。彼らは、腫瘍を持つ虫からの3つの結節と健康な虫からの3つの結節を分析したよ。小さなサンプルから特定の細胞を集めるためにレーザーキャプチャーマイクロディセクションというテクニックを使って、慎重に組織を選んで調べたんだ。詳細なタンパク質分析に十分な材料を集めるのが目標だったんだ。

タンパク質の分析

組織を集めた後、研究者たちはそれを質量分析法用に準備したよ。この方法はタンパク質を特定するのに使われるんだ。研究では、分析した組織に2200以上の異なるタンパク質が見つかったんだ。新生物からの組織には、腫瘍の形成に関連する特定のタンパク質のセットがあることが分かった。

倫理的配慮

この研究は倫理ガイドラインに従い、ガーナとアメリカのいくつかの保健当局から承認を受けてたんだ。サンプルの使用は人間の参加者を含まない、非識別化されたものだったよ。

タンパク質分析の結果

分析の結果、研究者たちは異なるソースから合計3150のタンパク質を特定したんだ、虫とその関連細菌(ウォルバキア)を含めてね。虫からは2325のタンパク質が検出されたけど、腫瘍に特有なものはその一部だけだった。その研究で、健康な虫の組織は腫瘍のある組織よりも多様なタンパク質を含んでることが分かった。また、腫瘍の組織は全体的にタンパク質レベルが低いことも分かったよ。

腫瘍の理解

新生物に関連するタンパク質は、いくつかの重要な生物学的プロセスを指し示してた。例えば、腫瘍の組織に見られる多くのタンパク質は、タンパク質の合成や細胞機能に関与してたんだ。面白いことに、これらのタンパク質が腫瘍が虫の細胞レベルでの機能を変えて、全体的な健康に影響を与えてる可能性を示唆してたんだ。

タンパク質の機能と挙動

腫瘍の組織で特定された一部のタンパク質は、他の生物のがんと関連してたんだ。細胞の成長や発展に重要な特定の経路が新生物でより活発に見られた。この情報は、腫瘍が虫の中でどのように出現し、成長するかを理解するのに重要かもしれないね。

ウォルバキアの役割

ウォルバキアは、O. volvulusを含む多くの種類の虫に生息する細菌で、虫の健康や繁殖に関与してるんだ。この研究では、虫の中にいくつかのウォルバキアタンパク質が見つかったけど、腫瘍のある虫より健康な虫の方がその存在が多かったんだ。この状況は、細菌が腫瘍の発展に関わっているのか、虫が新生物を持つときにその役割が変わるのかという疑問を投げかけてるんだ。

結論

多形性新生物を持つO. volvulusの研究は、これらのタンパク質の機能や、虫の健康にどう寄与するかに新しい洞察を与えたんだ。この発見は、腫瘍成長に関連する独自のタンパク質を標的にすることで、オンコセルカ症のより良い治療戦略につながるかもしれない。これらの虫のタンパク質構成を理解することで、研究者たちはその生物学を把握し、この病気に対する効果的な介入の開発に必要なことになるんだ。

今後の方向性

これからは、これらの発見の影響をさらに探るために、もっと研究が必要だね。研究者たちは、これらのタンパク質が新しい治療のターゲットとしてどのように機能するかを詳しく調べることを提案してるよ。さらに、O. volvulusのライフサイクルにおけるウォルバキアの完全な役割を理解することで、この病気をより効果的に管理する方法が見つかるかもしれない。

幅広い影響

オンコセルカ症は、ただの無視されがちな熱帯病の一つで、この病気のメカニズムを理解することで、似たような病気に対処するのに役立つんだ。多くの人々がこの病気が蔓延している地域に住んでいるから、治療オプションの改善が個人やコミュニティの生活の質を大幅に向上させ、負担を減らすことができるんだ。研究を続けて、発見を応用することで、オンコセルカ症に対抗するためのより効果的な戦略が期待できるし、世界中の脆弱な人々の健康を向上させることができる希望があるんだよ。

オリジナルソース

タイトル: Spatial proteomics of Onchocerca volvulus with pleomorphic neoplasms shows local and systemic dysregulation of protein expression

概要: Onchocerca volvulus is the agent of onchocerciasis (river blindness) and targeted by WHO for elimination though mass drug administration with ivermectin. A small percentage of adult worms develop pleomorphic neoplasms (PN) that are positively associated with the frequency of ivermectin treatment. Worms with PN have a lower life expectancy and a better understanding about the proteins expressed in PN, and how PN affect protein expression in different tissues could help to elucidate the mechanisms of macrofilaricidal activity of ivermectin. Within a clinical trial of drug combinations that included ivermectin, we detected 24 (5.6%) O. volvulus females with PN by histology of paraffin embedded nodules. To assess the protein inventory of the neoplasms and to identify proteins that may be associated with tumor development, we used laser capture microdissection and highly sensitive mass spectrometry analysis. Neoplasm tissue from three female worms was analyzed, and compared to normal tissues from the body wall, uterus and intestine from the same worms, and to tissues from three females without PN. The healthy females showed all intact embryogenesis. In PN worms, 151 proteins were detected in the body wall, 215 proteins in the intestine, 47 proteins in the uterus and 1,577 proteins in the neoplasms. Only the uterus of one PN female with some stretched intrauterine microfilariae had an elevated number of proteins (601) detectable, while in the uteri of the healthy females 1,710 proteins were detected. Even in tissues that were not directly affected by PN (intestine, body wall), fewer proteins were detected compared to the corresponding tissue of the healthy controls. Immunolocalization of the calcium binding protein OvDig-1 (OVOC8391) confirmed the detection in PN by mass spectrometry. In conclusion we identified proteins that are potentially linked to the development of PN, and systemic dysregulation of protein expression may contribute to worm mortality. Author summaryOnchocerca volvulus, the causative agent of onchocerciasis (river blindness), is targeted for elimination by WHO. The primary strategy involves mass administration of ivermectin. A small proportion of adult female worms develop pleomorphic neoplasms (PN). Here, we used laser capture microdissection and highly sensitive mass spectrometry analysis to determine the protein inventory of PN to identify proteins that may be associated with tumor development. Neoplasm tissue from female worms was analyzed, and compared to normal tissue from the body wall, uterus and intestine from the same worms, and to tissues from females without PN. When compared, PN and healthy control (HC) worms display a different set of proteins, the PN tissue being the one with the highest number of proteins (1,390). From these, 594 were not present in any HC worm tissue. Despite the large number of proteins identified in PN tissue, their low abundance suggests also in PN dysregulation of protein expression. Immunolocalization of a calcium binding protein detected in PN confirmed the mass spectrometry results. In conclusion, we have developed a system to analyze the proteome of O. volvulus from nodule sections and identified proteins that are potentially linked to the development of PN and may contribute to worm mortality.

著者: Lucia S. Di Maggio, K. Fischer, B. A. Rosa, D. Yates, B.-K. Cho, J. Lukowski, A. Zamacona Calderon, M. Son, Y. A. Goo, N. O. Opoku, G. J. Weil, M. Mitreva, P. U. Fischer

最終更新: 2024-10-17 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.15.618383

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.15.618383.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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