20.4: がん細胞の適応メカニズム

がん細胞は、DNA修復機構の欠陥により、異常な速さで遺伝子変化を蓄積します。進化論的な観点からは、このような遺伝的不安定性はがんの発生に有利です。変異細胞株は、がんへの進行に寄与する一連の有益な突然変異を蓄積します。

癌細胞が正常細胞に対して持つ利点のいくつかには、 – 最終分化せずに分裂する能力の向上、新しい血管形成の誘導、接触阻害を克服する細胞の大きな塊を形成する、アポトーシスを逃れる、他の組織に侵入してコロニーを形成する能力。また、がん細胞は、突然変異に対する耐性が高まり、代謝が変化してエネルギーが急速に生産されます。

がん細胞とテロメア

細胞老化は一般に、テロメアと呼ばれる染色体の末端の漸進的な短縮に依存します。細胞は、テロメラーゼと呼ばれる逆転写酵素を産生し、連続する細胞分裂サイクル中にテロメアの短縮を防ぎます。しかし、一定数の細胞分裂の後、テロメラーゼ酵素の発現は減少し、細胞をアポトーシスに押しやります。がん細胞は、テロメラーゼ酵素を過剰発現させることでこの選択圧を克服し、細胞が細胞分裂を継続し、細胞老化を遅らせることができます。

低 酸素

急速に成長する腫瘍は、すべての腫瘍細胞に酸素と栄養素を供給するために、急速な血管系を伴わなければなりません。 酸素の拡散限界により、大きな腫瘍の内核は酸素が不足しており、したがって低酸素環境にあります。同時に、血管が豊富な細胞の外層は増殖し続けます。内核細胞は、酸素不足によりゆっくりと生存能力を失い始め、腫瘍塊全体に細胞生存率の勾配を作り出します。興味深いことに、低酸素細胞は、活性酸素種の産生が減少し、代謝が変化するため、放射線療法や化学療法に対する耐性が高くなります。

また、低酸素状態は、血管新生、細胞の生存と死、代謝、細胞間接着、細胞外マトリックスのリモデリング、遊走、および転移に関与する広範な遺伝子の発現を調節する低酸素誘導因子(HIF)の発現を誘導します。