がん細胞の脂質代謝バランスの破綻が抗がん剤耐性を引き起こすことを発見

コレステロールとスフィンゴミエリンの不均衡に着目した新しいがん治療標的の可能性

医学研究院
池ノ内 順一 教授

ポイント

・がん細胞が上皮間葉転換(EMT, ※1)を起こすと、脂質代謝のバランスが大きく変化し、抗がん剤に対する耐性を獲得することが明らかになりました。
・これまで未解明であったEMTと薬剤耐性を結びつける分子基盤について、脂質代謝という画期的な視点から明らかにした研究です。
・がん治療における新たな標的や評価法など、様々な治療戦略へと展開されることが期待されます。

概要

動物私たちのからだを構成する細胞の細胞膜では、コレステロールやスフィンゴミエリンなどの脂質が適切な比率で存在することで、その構造と機能が保たれています。九州大学大学院医学研究院生化学分野の松本惇志 助教、池ノ内順一 教授、愛知医科大学病理学講座の猪子誠人 講師、愛知県がんセンターの細田和貴 遺伝子病理診断部部長、小島崇宏 泌尿器科部部長、東京科学大学物質理工学院応用化学系の小西玄一 准教授らの研究グループは、がん細胞が上皮間葉転換(epithelial to mesenchymal transition; EMT)を起こす過程で、脂質代謝のバランスが破綻し、それが抗がん剤耐性の獲得につながる分子機構を解明しました。

本研究では、EMTを誘導する転写因子Snailを発現したがん細胞において、スフィンゴミエリンの生合成に関わる酵素の発現が抑制され、その結果、細胞膜中のスフィンゴミエリン量が低下することを見出しました。一方でコレステロール量は大きく変化しないため、細胞内ではコレステロール/スフィンゴミエリン比が上昇します。この脂質バランスの異常により、細胞膜で過剰になったコレステロールが細胞内へ取り込まれるとコレステロール排出機構が働きます。その結果、抗がん剤が細胞外へ排出されやすくなることで、がん細胞が薬剤耐性を獲得することが明らかになりました。

さらに研究グループは、コレステロールを無害化する経路の一つである「コレステロールのエステル化」に着目しました。この反応を担う酵素ACATを阻害すると、Snailを発現する腎がん細胞では細胞増殖が選択的に抑制され、マウス移植腫瘍モデルにおいても腫瘍の成長が有意に低下することを確認しました。これらの結果は、EMTを起こしたがん細胞が抱える脂質代謝の弱点を突くことで、新たな治療戦略が開ける可能性を示しています。本研究成果は、がんの浸潤性や治療抵抗性の理解を脂質代謝の観点から前進させるものです。

本研究成果をまとめた論文は、2026年1月12日付で国際学術誌『eLife』に掲載され、同誌のInsight記事として取り上げられました。

研究者からひとこと

がん細胞が悪性化する過程では、遺伝子発現だけでなく、細胞膜を構成する脂質の比率が大きく変化します。今回の研究では、「コレステロールとスフィンゴミエリン」という脂質の組成比が、がん細胞の薬剤耐性を理解する鍵になることを示しました。脂質代謝という切り口から、これまでとは異なるがん治療の可能性を切り拓いていきたいと考えています。 (九州大学 池ノ内順一)

用語解説

(※1) 上皮間葉転換
上皮間葉転換(epithelial-to-mesenchymal transition; EMT)とは、上皮細胞が通常持っている細胞同士の強い接着性を失い、間葉系細胞のような運動性や可塑性の高い性質を獲得する現象です。発生過程や創傷治癒といった生理的な場面では、組織形成や修復に重要な役割を果たします。一方で、がんにおいては、EMTを起こしたがん細胞が浸潤・転移能を獲得するだけでなく、抗がん剤に対する抵抗性や、がん幹細胞様の性質を示すことが知られています。しかし、EMTがどのような分子機構を介して治療抵抗性を引き起こすのかについては、長らく不明な点が残されていました。本研究は、EMTが細胞膜脂質のバランスを変化させることで、薬剤排出機構を活性化し、化学治療抵抗性を誘導するという新しい分子基盤を明らかにしました。

詳細

本件の詳細についてはこちら

お問い合わせ先

医学研究院 池ノ内順一 教授

[2/4開催]第221回アジア・オセアニア研究教育機構(Q-AOS)Brown Bag Seminar Series「宇宙の循環と星・惑星の誕生」

鳴き声の順序に応じた行動変化:昆虫で初実証

関連記事

  1. エドキサバンの日本における慢性血栓塞栓性肺高血圧…

    九州大学病院主幹の医師主導治験を承認申請資料として使用本学を中心とし…

  2. ウイルスは細胞同士の「会話」を乗っ取り感染を広げ…

    ~インフルエンザの新たな感染メカニズムを発見、治療薬開発に期待~医学研究…

  3. クライオ電子顕微鏡により、ゴルジ体の亜鉛輸送体に…

    〜細胞の亜鉛恒常性維持機構の理解に大きな進展〜ポイント・ゴル…

  4. 【11/25開催】第11回人体・病理ミュージアム…

    ~約4年ぶりに開催。「百聞は一見に如かず」という諺があります。貴重な「一見」…

  5. 【6/28開催】 医療者向けセミナー「知っておき…

    職種を問わず、医師、看護師などの医療従事者ならびに、研修医、院生・医学生など…

  6. 食事のつかえ、検査で異常なし→食道拡張障害かもし…

    ~“拡張障害”による食道運動障害という疾患概念の確立~医学研究院伊原…

  7. 発育性股関節形成不全に関わる遺伝子座を同定

    -世界最大規模のゲノム解析による遺伝因子の解明-医学研究院吉野 宗一…

  8. 工学研究院の安達千波矢主幹教授・馬奈木俊介主幹教…

    〜工学研究院の安達千波矢主幹教授と馬奈木俊介主幹教授、生体防御医学研究所の増…