生体分子研究と治療学ジャーナル

概要

トロメアと癌

イクバル・RK、アザム・I、ハリド・R

テロメアは正常細胞の染色体を保護し、細胞分裂や酸化ストレスによる染色体の短縮はテロメア短縮を誘発し、染色体の不安定性を引き起こします。テロメラーゼは、染色体末端に TTAGG テロメア反復を追加する酵素です。テロメラーゼ酵素の活性は、がん細胞の発生と進行に重要な役割を果たします。がん細胞では、テロメア長はテロメラーゼ酵素によって維持されます。がん細胞はテロメラーゼ酵素の活性により生き残り、これによりテロメア長が維持され、細胞は細胞死のメカニズムを回避します。がん細胞では、テロメア短縮または機能不全のテロメアにより、細胞老化経路が活性化され、がんの進行と発達が抑制されます。このレビューでは、テロメアの構造、機能、およびがんの発生と進行におけるテロメアの役割をまとめます。Hermen J. Muller と Barbara McClintock は、テロメアを染色体の末端に存在する構造として特定しました。テロメアという言葉は、末端を意味するギリシャ語の「telos」と部分を意味する「meres」に由来しています。テロメアの長さが短い、またはテロメアがまったく存在しないと、染色体の末端同士の融合が誘発され、最終的には細胞老化または細胞死を引き起こします。James D Watson は 1970 年代に、DNA 複製中に DNA 依存性ポリメラーゼが 5' 末端で完全に複製されず、テロメアの小さな領域がコピーされないままになる問題を末端複製問題と呼びました。1960 年に Leonard Hayflick と彼の同僚は、培養されたヒト二倍体細胞が限られた回数の細胞分裂を行えることを突き止めました。細胞が体外で達成できる分裂の最大回数は、Leonard Hayflick にちなんで Hayflick 限界と呼ばれています。細胞がそれ以上分裂できない限界に達すると、最終的には生化学的および形態学的変化が起こり、最終的に細胞周期停止につながります。このプロセスは「細胞老化」として知られています。テロメラーゼは、染色体の末端にテロメア反復を追加する酵素で、1984 年にエリザベスと彼女の同僚によって特定されました。テロメラーゼ酵素活性の存在は、1989 年にグレッグによってヒト癌細胞株でも特定されました。グレイダーと共同研究者によって行われた別の研究では、正常な体細胞にテロメラーゼ酵素が存在しないことが示されました。シェイとハーレーは 1990 年代に、12 種類の異なる腫瘍から分離された 101 個のヒト腫瘍細胞サンプルのうち 90 個にテロメラーゼ活性の存在を検出しましたが、4 種類の異なる組織から分離された正常な体細胞サンプル (n=50) には活性が見つかりませんでした。それ以来、2600 個のヒト腫瘍サンプルに関するさまざまな研究で、さまざまな腫瘍細胞の約 90% にテロメラーゼ活性が示されています。癌細胞にテロメラーゼ活性が存在することは、この酵素が癌の病因において重要な役割を果たしていることを明確に示しています。テロメアは、癌、老化、および癌の進行において重要な役割を果たしています。プロジェリア（早期老化）やその他のさまざまな加齢関連疾患の原因となるテロメアとテロメラーゼ酵素は、最近、活発に研究されている分野です。