新しい研究によると、血液分子であるヘムの生産は、積極的な血液がんの急性骨髄性白血病の進行を支持することが示されています。研究者らは、ヘムを抑制することが、この種の癌を治療する効果的な方法である可能性があると述べている。
国立がん研究所（NCI）のサーベイランス、疫学および最終結果プログラムのデータによると、2014年だけでは、白血病が米国の387,728人の人々に影響を与えました。
急性骨髄性白血病（AML）は、血液および骨髄に影響を及ぼす特に攻撃的な癌の形態である。 NCIによると、2017年には約21,380例のAMLが発生し、成人人口のうち約10,590人が死亡する。
テネシー州メンフィスのセントジュードチルドレンリサーチ病院は、毎年約500人の子供がAMLと診断されていると報告していますが、それは多数のようには見えないかもしれませんが、AMLも子どもによって開発される第2のガンです。
St. Jude’s Children Research HospitalのJohn Schuetz博士が率いる新しい研究では、AMLがどのようなシステムで生き残ることができるのかを突き止めています。
ヘム生産はAMLを支えます
科学者らは、ヘモグロビンに見られる化学構造であるヘムは、AMLがなぜこのシステムに存続するのかを理解するうえで重要であり、このタイプの白血病を治療する新しい道を提供するかもしれないことを発見した。調査結果は最近公表されました。
ヘモグロビンの酸素輸送の役割に加えて、ヘムは細胞の呼吸を支援する電子伝達にも関与し、酸素を二酸化炭素に変換してエネルギーを放出させる。
研究者らは、ヘムの産生がAMLの進行を維持し、その合成を抑制することにより、癌性細胞を中和することができることを見出した。
Schuetz博士は、この発見の重要性を強調し、ヘム産生と白血病との間の明確な関連性は以前に特定されていないことに留意した。彼は、「私たちの仕事の前に、ヘムの生合成の役割については絶対に何も知られていなかった」と述べている。
白血病におけるヘムの重要な役割を特定するための第一歩は、特に積極的なAMLによって活性化される追加の遺伝子を同定する目的で、セント・ジュードのデータベースを用いて徹底的な検索を行うことでした。
この毒性AMLは、細胞分裂および細胞の自己破壊において重要な役割を果たすMYCN癌遺伝子によって「強化」される。データベース検索の結果、科学者らは、白血病患者の場合、ヘムの産生を刺激するURODと呼ばれる別の遺伝子が過活動であることを明らかにした。
Schuetz博士によれば、この文脈におけるもう一つの重要な発見は、特に悪化したUROD活性を示したMYCN遺伝子によって引き起こされる白血病が特に積極的であり、患者の死を招く可能性が高いことであった。
実験室試験では、異常なMYCN活性を有する細胞は、より多くの量の酸素を吸収し、したがって、ヘム生成に応じて自己再生することが示された。その場合、研究者らは、ヘムの産生が妨げられた場合にも、自己再生し、白血病の進行を効果的に遅らせることを発見した。
治療の潜在的な経路
自己再生は、細胞からヘム成分を除去するタンパク質を阻害することによっても防止することができる。これは、癌性細胞に有毒な分子の蓄積を引き起こし、それらの破壊をもたらす。健康な細胞でこのタンパク質をブロックすることが悪影響を及ぼさないことも重要である。
前臨床試験では、研究者らは、MYCN遺伝子を除去すると効果があると考えた。彼らは、このアプローチでは、白血病の進行が遅くなり、生存の可能性が高まったことに気づいた。
また、白血病は、タンパク質を阻害し、ヘム産生を破壊することによって、前臨床モデルにおいて治癒することができることが判明した。 Schuetz博士は、彼らの研究がAMLを治療するための2つの新しいアプローチを示唆していると説明している。
“1つは、ヘムの生合成を減少させるURODを標的とすることであろう。[…]他の戦略は、リリーフ弁タンパク質を阻害するために薬物を使用することであり、同時にヘムの前駆体である化学物質を投与することである。ヘム合成経路の一部である毒性分子の蓄積を引き起こす」と語った。
Dr. John Schuetz
科学者たちによると、これらの知見にはさらに深い意味があります。彼らは、同様の治療戦略が、髄芽細胞腫のようなヘム過剰産生に依存する他のタイプの癌にも適用できることを示唆している。
将来的には、Schuetz博士らはAMLにおけるhemeの役割についてより詳細に理解し、白血病の発症においてhemeの他の細胞機能が重要であるかどうかを調べることを目指しています。
研究者はまた、AROを阻害するかどうかを知るために、UROD活性を抑制する治療法を試験することも望みます。
