大腸癌の新しい治療戦略
研究によると、MLKLブロッキングとHHTを組み合わせた大腸癌の治療法が期待できるんだって。
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大腸癌(CRC)は重要な健康問題だよ。CRCの人の約20%は、診断された時点ですでに進行した病気にかかってるらしい。さらに40%は初めの治療後に進行するかもしれない。残念なことに、進行したCRCの生存率は低くて、診断から5年後に生存しているのは20%未満なんだ。これって、新しい治療法が急務であることを示してる。
ネクロプトーシスと細胞死への役割
研究の一つのエリアは、ネクロプトーシスっていう特定の細胞死のタイプに焦点を当ててる。このプロセスはRIPK1とRIPK3っていう特定のタンパク質によって駆動されるんだ。このタンパク質が活性化されると、MLKLっていう別のタンパク質が活性化されるよ。MLKLは細胞の外層に穴を開ける手助けをして、それが細胞死につながるんだ。
研究によると、ネクロスルホナミドっていう薬やMLKLを作る遺伝子を除去することによってMLKLをブロックすると、CRC細胞の生存が減少することが分かったんだ。この発見は驚きだったけど、MLKLは普通、細胞死を促進するものと関連づけられてるから、MLKLを除去したりブロックすることはCRCの新しい治療法になるかもしれない。
効果を高めるための治療の組み合わせ
私たちの研究で、MLKLをブロックすると、CRC細胞がホモハリンチン(HHT)っていう薬に対してもっと敏感になることが分かった。HHTは特定のタイプの白血病の治療に使われてる薬なんだ。この薬はCRC細胞で、細胞が自分の成分をリサイクルして生き残るのを助ける通常のプロセス、オートファジーをブロックすることで働くみたい。
MLKLのブロックとHHTの治療を組み合わせると、パルタナトスっていう特定の細胞死が引き起こされるんだ。この死の形はPARP1っていう別のタンパク質によって引き起こされて、多くのCRC細胞で過剰に活性化されてるんだ。
オートファジーの理解
オートファジーは、細胞が自分の成分を分解してリサイクルするプロセスなんだ。このプロセスは、傷んだ部分を取り除いて細胞の健康を維持するために重要なんだ。CRC細胞は栄養が不足すると、オートファジーを使って生き残るために非必須な成分をリサイクルするんだ。
オートファジーにはオートファゴソームっていう構造が関与してて、これを形成するためにESCRTっていうタンパク質のグループがサポートしてる。CRC細胞では、オートファジーが生存を支える役割を果たしてることが多いんだ。
パルタナトス:別の細胞死の経路
パルタナトスはPARP1が過剰に活性化されたときに起こる特定の調整された細胞死のタイプなんだ。PARが過剰に生成されると、細胞死につながることがあるんだ。CRCでは、PARP1が通常の細胞よりも高いレベルで見つかることが多くて、これがCRC細胞をこのプロセスを強化する治療に対してより敏感にさせてるんだ。
私たちの研究では、MLKLがブロックされると、CRC細胞がオートファジーを維持するためにVPS37Aっていうタンパク質に依存するようになることが分かった。この依存は、特にHHTで治療されたときに重要になるんだ。
p38 MAPキナーゼの役割
HHTは、タンパク質合成に必要なリボソームをブロックすることで細胞を殺すと考えられてるんだ。リボソームが抑制されると、細胞が生き残るか死ぬかのストレス反応が引き起こされるんだ。この場合、HHTはp38 MAPキナーゼっていうタンパク質を活性化させて、オートファジーを抑制するんだ。このメカニズムは、HHTとMLKLのブロックがどのように一緒にCRC細胞を殺すかを説明する手助けをしてる。
研究結果:組み合わせの力
私たちの研究では、MLKLがブロックされHHTが適用されると、CRC細胞の生存が顕著に減少することが分かった。この組み合わせは、動物モデルでの腫瘍成長も効果的に減少させたよ。注目すべきは、この組み合わせがマウスに害を与えなさそうだったことで、良い安全性プロファイルを示してる。
さらに、MLKLがネクロプトーシスを促進する役割を超えてCRC細胞の生存にどう影響を与えるかを探ったんだ。驚くべきことに、MLKLはCRC細胞の生存を支えてることが分かって、MLKLのレベルが低いことが患者の生存率の向上と関係してるかもしれない。
治療効果の調査
MLKLのブロックとHHTの組み合わせがどのように機能するかを理解するために、オートファジーに関与する細胞構造への影響を調べたんだ。この組み合わせで治療されたCRC細胞で、オートファジーの抑制が細胞死につながる重要な要因だったんだ。他の異なる経路を対象にした治療では同じ結果は得られなかったから、このMLKLとHHTの組み合わせの特異なメカニズムが強調されるんだ。
患者の生存への影響
私たちの調査結果に基づくと、CRC細胞のMLKLレベルが低いことは、患者の生存結果と相関があるみたい。この関係は、MLKLのレベルが低いCRC細胞がより攻撃的でなく、治療にもっと反応しやすいかもしれないことを示唆してる。
結論:CRC治療への新しいアプローチ
私たちの研究結果は、CRC治療の新しい潜在的な戦略を示してる。MLKLを標的にして、すでに確立された薬HHTと組み合わせることで、強力な治療オプションが生まれるかもしれない。このアプローチはCRC細胞の特有の弱点をターゲットにして、患者の結果を改善する可能性があるんだ。
これからも研究を続けていく中で、これらのメカニズムをより詳しく理解し、この組み合わせ療法を臨床で実施する方法を探ろうとしてる。目標はCRC治療の効果を改善して、最終的には患者の生存率を高めることなんだ。
タイトル: Inactivation of necroptosis-promoting protein MLKL creates a therapeutic vulnerability in colorectal cancer cells.
概要: Mortality from colorectal cancer (CRC) is significant, and novel CRC therapies are needed. A pseudokinase MLKL typically executes necroptotic cell death, and MLKL inactivation protects cells from such death. However, we found unexpectedly that MLKL gene knockout enhanced CRC cell death caused by a protein synthesis inhibitor homoharringtonine used for chronic myeloid leukemia treatment. In an effort to explain this finding, we observed that MLKL gene knockout reduced CRC cell autophagy and rendered such autophagy critically dependent on the presence of VPS37A, a component of the ESCRT-I complex. Moreover, homoharringtonine-induced activation of p38 MAP kinase (p38MAPK) prevented VPS37A from supporting autophagy in MLKL-deficient cells and triggered their parthanatos, a cell death type driven by poly(ADP-ribose) polymerase hyperactivation. Finally, a pharmacological MLKL inhibitor necrosulfonamide strongly cooperated with homoharringtonine in suppressing CRC cell tumorigenicity in mice. Thus, while MLKL mediates necroptosis, MLKL protects CRC cells from death caused by drugs blocking basal autophagy, e.g., homoharringtonine, and MLKL inhibition creates a therapeutic vulnerability that could be utilized for CRC treatment.
著者: Kirill V Rosen, P. Jiang, S. Chipurupalli, B. H. Yoo, X. Liu
最終更新: 2024-09-06 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.05.611491
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.05.611491.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
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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