現在、科学者が提唱する主要な薬理学的仮説は、疾患の発症を促進するタンパク質のレベルを下げることが有益であると考えられることが多いというものです。たとえば、転移活性化因子 BACH1 を阻害すると、がんの転移が減少すると考えられており、このような仮説を検証するには、疾患の表現型を判定しながら、疾患を促進するタンパク質のレベルを正確に調整する方法が必要です。最近、国際誌 Nature Chemical Biology に発表された「転移活性化因子レベルのノイズ認識制御による非単調な侵襲ランドスケープ」と題された研究報告で、Shixi University などの機関の科学者は、細胞内の特定の転移タンパク質抑制因子 BACH1 のレベルを増減するのに役立つ可能性のある研究を通じて新しいアプローチを提案しました。これは、がん研究に新しいアプローチを提供し、疾患治療におけるタンパク質阻害剤の有効性を再評価するのに役立つ可能性があります。記事では、研究者は遺伝子回路を使用して、ヒトの乳房転移細胞に配置された特別な遺伝子回路である BACH1 のレベルを調整しました。
生物医学では、がん治療において、病気を促進するタンパク質のレベルや活性を低下させることが通常有益であると考えられているという仮定に基づき、タンパク質阻害剤を使用しています。研究者は、がんを促進するタンパク質を生成する癌遺伝子に関しては、がん細胞内で「除去のみ」（最も一般的な方法）によってそれらを操作することが、抗がん療法を開発するための必ずしも最良の方法ではないと考えています。研究者は、肺がんや乳がんなど、多くの転移性がんにおいて高度に発現している BACH1 が、培養されたトリプルネガティブ乳がん細胞の浸潤の活性化因子または阻害剤としても作用する可能性があることを発見しました。
この目的のために、研究者らは「パイプライン」と呼ばれる2段階の技術を開発し、「着陸パッド」を生成した。これは、正しい鍵で開けられるドアのように、BACH1やその他の遺伝子をあらゆるヒト細胞株に安全に導入できるものである。その後、研究者らはCRISPR技術を含むさまざまな方法を使用して細胞を遺伝子操作し、「着陸パッド」を生成して最初のステップを完了した。2番目のステップでは主に、タンパク質レベルを制御する合成遺伝子回路を開発し、「調光スイッチ」を使用して癌細胞に配置されたBACH1のレベルまたは割合を制御できるようにする。
生物医学では、がん治療において、病気を促進するタンパク質のレベルや活性を低下させることが通常有益であると考えられているという仮定に基づき、タンパク質阻害剤を使用しています。研究者は、がんを促進するタンパク質を生成する癌遺伝子に関しては、がん細胞内で「除去のみ」（最も一般的な方法）によってそれらを操作することが、抗がん療法を開発するための必ずしも最良の方法ではないと考えています。研究者は、肺がんや乳がんなど、多くの転移性がんにおいて高度に発現している BACH1 が、培養されたトリプルネガティブ乳がん細胞の浸潤の活性化因子または阻害剤としても作用する可能性があることを発見しました。
この目的のために、研究者らは「パイプライン」と呼ばれる2段階の技術を開発し、「着陸パッド」を生成した。これは、正しい鍵で開けられるドアのように、BACH1やその他の遺伝子をあらゆるヒト細胞株に安全に導入できるものである。その後、研究者らはCRISPR技術を含むさまざまな方法を使用して細胞を遺伝子操作し、「着陸パッド」を生成して最初のステップを完了した。2番目のステップでは主に、タンパク質レベルを制御する合成遺伝子回路を開発し、「調光スイッチ」を使用して癌細胞に配置されたBACH1のレベルまたは割合を制御できるようにする。
科学者はタンパク質阻害剤の方法を新たな癌治療法として再考し、活用することが期待されています。
バラジ研究員は、この研究を照明のスイッチとして想像できるが、このスイッチは「オン」または「オフ」の状況で機能するだけでなく、複雑な調光機能も備えていると述べた。BACH1や他の癌促進タンパク質を含むほとんどの研究方法は、照明のスイッチをオン（活性化）またはオフ（抑制）にするが、私たちはプラットフォームにログインすることで転移活性化因子のレベルを中間のパーセンテージに調整できる調整可能な調光器を持っている。癌細胞浸潤モデルでBACH1を検出したときに研究者を驚かせたのは、このタンパク質のレベルを下げても必ずしも癌細胞の転移プロセスにつながるわけではなく、このタンパク質のレベルを上げても必ずしも癌細胞の浸潤が増加するわけではないということだった。
研究者らは論文の中で、予想外にも、BACH1のレベルが上昇するにつれ、改変されたMDA-MB-231ヒト乳がん転移細胞の浸潤性は高まり、その後低下し、さらに高まったが、これは元のBACH1とは無関係であると記している。BACH1の発現は浸潤細胞で変化し、BACH1転写標的の発現もBACH1の非単調な表現型と制御効果を裏付けている。そのため、BACH1の化学的阻害は、がん細胞の浸潤に不必要な影響を及ぼす可能性がある。研究者らはまた、BACH1セクションを中間レベル（つまり調光器の真ん中の位置）に調整すると、同僚が調光器のノブを押して光がそれほど明るくならないのと同じように、がん細胞の浸潤プロセスが実際に阻害されることを発見した。
研究者たちは、転移や癌の進行を促進すると思われるタンパク質に関しては、私たちの研究結果は教訓となるように思われる、つまり、これらのタンパク質と遺伝子、および癌の発達におけるそれらの正確な役割を注意深く研究する必要がある、と考えています。場合によっては、研究者が癌を治療するためにそれを抑制する必要が生じる可能性が非常に高いです。しかし、場合によっては、元のレベルに基づいて、研究者はレベルを上げる必要があるようです。あるいは、その両方が必要になることもあります。ただし、研究者は、決定的なことを判断するのに役立つさらなる調査を実施する必要があるかもしれません。
まとめると、本論文の研究結果は、BACH1分解剤の適用により、BACH1本来のレベルに依存する乳がん細胞の浸潤が減少するか、または不必要に増加する可能性があることを示しています。関連する研究結果は、タンパク質レベルを調節することにより、遺伝子疾患の影響の特性を記述することの重要性を強調しています。
研究者らは論文の中で、予想外にも、BACH1のレベルが上昇するにつれ、改変されたMDA-MB-231ヒト乳がん転移細胞の浸潤性は高まり、その後低下し、さらに高まったが、これは元のBACH1とは無関係であると記している。BACH1の発現は浸潤細胞で変化し、BACH1転写標的の発現もBACH1の非単調な表現型と制御効果を裏付けている。そのため、BACH1の化学的阻害は、がん細胞の浸潤に不必要な影響を及ぼす可能性がある。研究者らはまた、BACH1セクションを中間レベル（つまり調光器の真ん中の位置）に調整すると、同僚が調光器のノブを押して光がそれほど明るくならないのと同じように、がん細胞の浸潤プロセスが実際に阻害されることを発見した。
研究者たちは、転移や癌の進行を促進すると思われるタンパク質に関しては、私たちの研究結果は教訓となるように思われる、つまり、これらのタンパク質と遺伝子、および癌の発達におけるそれらの正確な役割を注意深く研究する必要がある、と考えています。場合によっては、研究者が癌を治療するためにそれを抑制する必要が生じる可能性が非常に高いです。しかし、場合によっては、元のレベルに基づいて、研究者はレベルを上げる必要があるようです。あるいは、その両方が必要になることもあります。ただし、研究者は、決定的なことを判断するのに役立つさらなる調査を実施する必要があるかもしれません。
まとめると、本論文の研究結果は、BACH1分解剤の適用により、BACH1本来のレベルに依存する乳がん細胞の浸潤が減少するか、または不必要に増加する可能性があることを示しています。関連する研究結果は、タンパク質レベルを調節することにより、遺伝子疾患の影響の特性を記述することの重要性を強調しています。
