拡散中線神経膠腫の治療に新たな希望
研究が子供の危険な脳腫瘍の治療法の進展を見せている。
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目次
拡散中線神経膠腫(DMGs)は、主に子供に影響を与える深刻な脳腫瘍だよ。これらの腫瘍は治療が難しくて、一般的な化学療法が効かないし、医者も手術で完全に取り除けないから、DMGsは子供の脳腫瘍による死亡原因の主要なものになっているんだ。
H3-K27M変異
研究によると、DMGsと診断された子供の約80%がH3-K27M変異という特定の遺伝子の変化を持っているんだ。この変異は、DNAが細胞内でどのようにパッケージされるかに関与するタンパク質を作る遺伝子に起こるんだ。この変化が遺伝子の発現に大きな影響を与えて、腫瘍の成長に寄与しているみたい。
遺伝子活性の変化
H3-K27M変異があると、通常遺伝子の活性を抑える役割を持つ特定の化学マーク(H3K27me3)が失われるんだ。その一方で、腫瘍の成長を支持する遺伝子の発現を促進する別の化学マーク(H3K27ac)が増加する。こういった遺伝子活性の変化がDMGsの発展を引き起こしているみたい。
エピジェネティックな経路の標的化
研究者たちは、この遺伝子活性の変化を標的にして新しいDMGsの治療法を探っているよ。一つのアプローチは、遺伝子の調節に関与する経路に注目すること。DMGsで見られるH3K27acの増加は、新しい薬の潜在的なターゲットになるかもしれない。
ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤の役割
研究者たちは、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)を阻害する薬の効果を調査してきたよ。これらの薬は、DMGsの成長を抑え、H3-K27M変異によって引き起こされる遺伝子発現の変化を逆転させる可能性を示している。ただ、DMGの細胞の中にはこれらの治療に耐性を持つものもあるから、新しい治療法の組み合わせが必要だね。
MYC経路とその重要性
DMGsを含むさまざまながんにおいて、もう一つ重要な経路がMYC経路だよ。MYCは細胞の成長や分裂をコントロールするタンパク質なんだ。DMGsではMYC経路が過剰に活性化されていて、悪い結果を招いている。残念ながら、MYCを直接ブロックする薬はないから、治療のターゲットとしては難しいんだ。
MYCの新しい阻害剤
最近、MYCを活性化する分子の一つ、PIN1を標的にした新しい阻害剤が開発されたんだ。この阻害剤はSulfopinと呼ばれていて、実験環境でMYCターゲット遺伝子の活性を下げる能力を示している。研究者たちは、Sulfopinを他の治療と組み合わせることでDMGsの管理がより効果的になるかを探っているよ。
より良い結果を得るための治療法の組み合わせ
DMGsの現在の治療の効果が限られていることに対処するために、研究者たちはSulfopinとHDAC阻害剤であるVorinostatを組み合わせることを試しているんだ。この組み合わせは実験室のモデルで有望を示していて、患者から取った神経膠腫細胞の成長が大幅に減少したよ。MYC活性とエピジェネティックな変化の両方をターゲットにすることで、より効果的な治療法を目指しているんだ。
実験室研究からの発見
実験では、この薬の組み合わせが患者由来の神経膠腫細胞の生存を大幅に減少させることが示されているよ。この治療はがんの進行に関与する重要な経路、例えばmTOR経路にも影響を与えることが観察された。動物モデルでは、組み合わせ治療が腫瘍のサイズを減少させ、有害な遺伝子発現の変化を抑制したんだ。
MYC依存遺伝子への影響
患者由来の神経膠腫細胞に対するテストでは、Sulfopin治療がMYCによって制御される遺伝子の発現を下げたことがわかったよ。この治療は、これらの遺伝子の周りのエピジェネティックなマークも変化させたから、成功的な抑制効果があることを示唆している。つまり、MYCシグナルを阻害することでDMGsの管理に有益な結果が得られるかもしれない。
治療の感受性
異なるDMG細胞がSulfopinにどのように反応するかを理解するために、研究者たちはいくつかの患者由来の細胞株を分析したんだ。結果は、H3-K27M変異を持つ細胞がこの治療に対してより敏感であることを示したよ。この感受性は、DMG細胞が成長と生存にMYCに強く依存していることを反映しているんだ。
組み合わせ治療の可能性
実験室の研究からの有望な発見を受けて、研究者たちはSulfopinとVorinostatを組み合わせることの利点に注目しているよ。この組み合わせ治療は、特にH3.3-K27M腫瘍由来の細胞株で強い効果を示している。この細胞株では、薬の組み合わせが細胞の生存率を大幅に下げ、重要ながん関連経路に影響を与えたんだ。
動物モデルでの観察
研究者たちは、この組み合わせ治療のDMGの動物モデルにおける効果も調査したよ。両方の薬で治療されたマウスは、対照群に比べて腫瘍成長が大幅に減少したんだ。これから、複数の経路をターゲットにすることで、DMGsに苦しむ患者にとって実行可能な治療オプションが得られるかもしれないね。
新しい治療戦略の必要性
DMGsの理解が進み新しい薬が開発されても、現在の治療選択肢は限られたままだよ。既存の治療に対する耐性の高い率は、特に子供の患者のために結果を改善するための新しい戦略の緊急性を示しているんだ。
エピジェネティックな変化の探求
DMGsでは特定のマーク、H3K27acの高いレベルが見られ、これが腫瘍遺伝子の活性化に関連しているんだ。このマークとMYC活性を標的にすることで、腫瘍成長をより効果的に抑制できるかもしれない。
遺伝子分析
遺伝子研究や分析を通じて、研究者たちは新しい治療で標的にできるがんシグナル経路に関与する重要な遺伝子を特定しているよ。これらの遺伝子の発現を抑えることで、がんの成長を減少させ、患者の結果を改善できることを望んでいるんだ。
結論と今後の方向性
研究者たちがH3-K27M DMGsの治療改善方法を探求し続ける中で、エピジェネティックな変化とMYC活性を標的にすることの組み合わせが可能性を示しているよ。この新しい戦略がより良い治療法につながり、最終的にはこの攻撃的ながんと戦う子供たちの生存率や生活の質を向上させることを目指しているんだ。この分野での探求と革新は重要で、現在の治療がDMGsに対して大きな成功を収めていないからね。
要するに、DMGs、特にH3-K27M変異を持つものの治療に挑戦が残っているけど、既存の薬を組み合わせて特定の経路をターゲットにする新しいアプローチが未来の治療に希望を持たせているよ。腫瘍内のこれらの複雑な相互作用を理解するために努力すれば、有効な治療が見つかる可能性があるんだ。
タイトル: Dual Targeting of Histone Deacetylases and MYC as Potential Treatment Strategy for H3-K27M Pediatric Gliomas
概要: Diffuse midline gliomas (DMG) are aggressive and fatal pediatric tumors of the central nervous system that are highly resistant to treatments. Lysine to methionine substitution of residue 27 on histone H3 (H3-K27M) is a driver mutation in DMGs, reshaping the epigenetic landscape of these cells to promote tumorigenesis. H3-K27M gliomas are characterized by deregulation of histone acetylation and methylation pathways, as well as the oncogenic MYC pathway. In search of effective treatment, we examined the therapeutic potential of dual targeting of histone deacetylases (HDACs) and MYC in these tumors. Treatment of H3-K27M patient-derived cells with Sulfopin, an inhibitor shown to block MYC-driven tumors in-vivo, in combination with the HDAC inhibitor Vorinostat, resulted in substantial decrease in cell viability. Moreover, transcriptome and epigenome profiling revealed synergistic effect of this drug combination in downregulation of prominent oncogenic pathways such as mTOR. Finally, in-vivo studies of patient-derived orthotopic xenograft models showed significant tumor growth reduction in mice treated with the drug combination. These results highlight the combined treatment with PIN1 and HDAC inhibitors as a promising therapeutic approach for these aggressive tumors.
著者: Efrat Shema, D. Algranati, R. Oren, B. Dassa, L. Fellus-Alyagor, A. Plotnikov, H. Barr, A. Harmelin, N. London, G. Ron, N. Furth
最終更新: 2024-02-09 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.05.578974
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.05.578974.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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