HNSCC治療におけるEphB4とEphrinB2の標的化
研究が頭頸部癌における癌の広がりと免疫反応について新しい知見を明らかにした。
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頭頸部扁平上皮癌(HNSCC)は、頭と首の組織に影響を及ぼす癌の一種だよ。これは世界で6番目に多い癌で、患者にとって深刻な影響を与えてる。診断された人の生存率は5年以内に50%未満なんだ。新しい治療法が出てるにもかかわらず、多くの患者は良い結果を得られないままで、特に進行したケースでは厳しい状況にある。
HNSCCの患者の約10%は、最初の診断時にすでに他の体の部位に癌が広がっているんだ。また、さらに30%が病気が進行するにつれてこの問題を抱えることになる。癌が広がる、つまり転移すると、患者は約10ヶ月しか生きられないかもしれない。これらの衝撃的な事実は、HNSCCの患者において遠隔転移の問題に特化した新しい治療戦略の必要性を強調している。
転移って何?
転移は、癌細胞が元の場所(原発腫瘍)を離れて、体の遠くの部分に広がるプロセスだよ。これはいくつかのステップを含む複雑な過程なんだ。まず、癌細胞は近くの組織に侵入する。そして、血管やリンパ管に入る。一旦血流に乗ると、体を巡って別の場所で出ていく。最後に、そこで定着して新しい腫瘍に成長しなきゃいけない。これらの各ステップは、癌細胞、血管系、免疫系の相互作用によって影響を受ける。
腫瘍を取り囲む血管は、癌細胞と免疫細胞の両方の侵入を制限するバリアとして機能することがあるから、転移を止める治療のターゲットになり得る。最近の研究では、血管上の特定の分子が癌細胞と免疫細胞の移動や生存を促進して、体の癌に対する反応に影響を与えることが示されている。
転移における特定の遺伝子の役割
いくつかの遺伝子が転移のプロセスと関連付けられている。その中にはEph受容体とephrin遺伝子ファミリーが含まれる。Eph受容体は、膜に結合したephrinタンパク質と相互作用する大きなタンパク質群で、細胞内でのコミュニケーションを可能にする。これらのタンパク質は、細胞を導いたり、新しい血管を形成したり、血液細胞の形成に関わっていて、体の発生において重要な役割を果たしている。
大人では、これらのタンパク質は傷を治すときや免疫障害、癌のような健康問題において活性化される。彼らの機能には新しい血管の形成を助けたり、炎症を促進したり、癌の進行に影響を与えたりすることが含まれる。
EphB4とephrinB2は、このファミリー内で癌と関連して多く研究されてきた具体的なタンパク質だ。研究では、EphB4は通常癌細胞に存在し、ephrinB2は血管細胞に多く見られることが示されている。血管内のephrinB2を減らすことで、腫瘍成長が減少し、腫瘍領域の免疫細胞の挙動が変わる可能性がある。
HNSCCにおけるEphB4とephrinB2の影響
以前の研究では、EphB4はさまざまなHNSCCモデルの癌細胞で主に発現することが示されている。EphB4が減少したり削除されたりすると、局所的な腫瘍成長が早まることがあるんだ。研究者たちは、EphB4とephrinB2が癌の遠隔転移にどう影響するかを調べたいと考えた。
研究によれば、癌細胞内のEphB4を減らすことは、転移が増加することに繋がり、体の自然な抗癌反応を抑制する免疫システムの変化に関連しているみたい。一方で、血管からephrinB2を取り除くと、局所腫瘍成長が止まり、転移が減少することが分かった。これは、これらのタンパク質がHNSCCの進行において異なる役割を果たしていることを示している。
転移に対するEphB4の影響を調査する
研究者たちは、癌細胞内のEphB4発現がHNSCCの広がりに与える影響を調べる実験を考案した。彼らは、異なる癌細胞株を用いたマウスモデルを使って、放射線治療(RT)などの一般的な治療が腫瘍成長や転移にどのように影響するかを観察した。結果は、癌細胞内のEphB4を減少させることが肺の転移の増加に関連していることを示した。
さらに、追加の解析では、癌細胞の遺伝子発現の変化がより攻撃的な行動に繋がることが示された。これらの変化には、癌成長や浸潤に関連する経路の活性が増加することが含まれていた。
免疫細胞の変化
免疫系は癌を撃退する上で重要な役割を果たしている。研究では、EphB4が癌細胞で減少すると、さまざまな免疫細胞に大きな変化が見られた。特に、免疫応答を抑制する調節T細胞(Tregs)の数が、EphB4ノックダウンした腫瘍で増えた。これは、EphB4が癌細胞だけでなく、腫瘍環境内で免疫細胞の挙動にも影響を与えていることを示唆している。
さらに実験では、EphB4が欠如した癌細胞にさらされた免疫細胞がTregsに変わりやすく、腫瘍領域での全体的な抑制環境に繋がったことが示された。この発見は、癌細胞が免疫応答を逃れるメカニズムを指摘している。
血管のephrinB2の役割
一方、血管のephrinB2は免疫環境に別の方法で影響を与える。血管からephrinB2を取り除くことで、免疫細胞が腫瘍を攻撃する能力が向上することが示されている。血管のephrinB2がノックアウトされた研究では、腫瘍成長や転移が顕著に減少することが観察された。この結果は免疫細胞の活性が向上したことと相関していて、血管のephrinB2が腫瘍に対する免疫応答を妨げる可能性があることを示唆している。
新しい剤による前臨床研究
EphB4とephrinB2の効果を干渉する方法をさらに理解するために、研究者たちはこれらのタンパク質をターゲットにできる新しい剤をテストした。たとえば、EphB4のシグナルを強化し、ephrinB2の効果をブロックする特別に設計された融合タンパク質を使用した。動物研究では、これらの剤が局所的な腫瘍成長を減少させるだけでなく、癌が他の臓器に広がるのを制限する可能性を示した。
結論
この研究は、HNSCCにおけるEphB4とephrinB2の複雑なダイナミクスを強調している。EphB4は癌の広がりを抑制する役割を果たす一方で、ephrinB2は腫瘍の成長と転移を促進しているようだ。これらの発見は、癌の広がりを妨げる潜在的な治療アプローチに貴重な洞察を提供していて、患者の結果を改善する可能性がある。最終的に、これらのシグナル経路をターゲットにすることで、HNSCCに効果的に対抗する新しい治療法が生まれるかもしれない。
今後の方向性
今後、研究者たちはEphB4とephrinB2が腫瘍の挙動や免疫細胞の相互作用にどのように影響を与えるかを深く掘り下げることを目指している。これらのタンパク質の効果を活用できる新しい治療法の探索を続けることで、HNSCCの治療における突破口が得られ、難しい病気に悩む多くの患者に利益をもたらすことが期待されている。
タイトル: Manipulating the EphB4-ephrinB2 axis to reduce metastasis in HSNCC
概要: The EphB4-ephrinB2 signaling axis has been heavily implicated in metastasis across numerous cancer types. Our emerging understanding of the dichotomous roles that EphB4 and ephrinB2 play in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) poses a significant challenge to rational drug design. We find that EphB4 knockdown in cancer cells enhances metastasis in preclinical HNSCC models by augmenting immunosuppressive cells like T regulatory cells (Tregs) within the tumor microenvironment. EphB4 inhibition in cancer cells also amplifies their ability to metastasize through increased expression of genes associated with epithelial mesenchymal transition and hallmark pathways of metastasis. In contrast, vascular ephrinB2 knockout coupled with radiation therapy (RT) enhances anti-tumor immunity, reduces Treg accumulation into the tumor, and decreases metastasis. Notably, targeting the EphB4-ephrinB2 signaling axis with the engineered EphB4 ligands EFNB2-Fc-His and Fc-TNYL-RAW-GS reduces local tumor growth and distant metastasis in a preclinical model of HNSCC. Our data suggest that targeted inhibition of vascular ephrinB2 while avoiding inhibition of EphB4 in cancer cells could be a promising strategy to mitigate HNSCC metastasis.
著者: Sana D. Karam, K. N. M. Abdelazeem, D. Nguyen, S. Corbo, L. Darragh, M. W. Matsumoto, B. Vancourt, B. Neupert, J. Yu, N. Olimpo, D. G. Osborne, J. Gadwa, R. B. Ross, A. Nguyen, S. Bhatia, M. Kapoor, R. S. Friedman, J. Jacobelli, A. J. Saviola, M. W. Knitz, E. B. Pasquale
最終更新: 2024-07-23 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.21.604518
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.21.604518.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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