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近年、がん進展を促す細胞の出現（がん細胞の進化）には腫瘍内に存在する異なるがん原性細胞の不均一性が重要であると考えられている。このような腫瘍内不均一性は、多段階的な遺伝子変異（がん遺伝子・がん抑制遺伝子）の蓄積や、がん幹細胞の自己複製・多分化能によって生じることが示唆されている。このようにがん細胞の進化は突然変異や幹細胞性質といったゲノムレベルの変化に起因している一方で、ヘテロな細胞集団が不均一に存在している。この事実は、腫瘍細胞同士が組織内で空間的に近接していることを示しており、腫瘍内部では異なる細胞同士が互いに相互作用しがん進展を促している可能性がある。そこで本研究では、異なる細胞集団同士の相互作用を単一細胞レベルで解析し、細胞間コミュニケーションによるがん制御メカニズムを明らかにすることを目的とした。
異なるがん遺伝子であるRasとSrcをそれぞれ活性化した哺乳類上皮細胞を共培養することで互いに共存させると、２種類の細胞は相互作用し合い細胞融合を起こすことを見出した。この細胞融合現象にはSrc活性化細胞が放出するグルタミン酸を介したRas活性化細胞の肥大化が重要であることが分かった。さらに、肥大化したRas活性化細胞の挙動についてもライブイメージング手法により解析した。その結果、肥大化Ras細胞は非常に高い細胞運動を有して、細胞集団運動のleader cellとして振る舞うことが分かった、このことは、肥大化したRas活性化細胞が浸潤・転移プロセスにおいてleader cellとして機能を果たしている可能性を示唆している。
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