10月は乳がん啓発月間であり、それにふさわしく、ニューメキシコ大学総合がんセンターの生物学者、カート・ハインズ博士が、人間の乳房にある12の主要な細胞の種類を包括的に説明した2つの論文を発表しました。
「私たちは、組織を機能させるために協力し、調整しているさまざまな種類の細胞を理解しようとしています」と彼は言う。「そして、これらのプロセスが腫瘍内でどのように失敗する可能性があるのかを理解しようとしているのです。」
過去数十年にわたり、乳がんは女性のがんによる死亡原因の第一位となり、肺がんに次いで第 1 位となっています。毎年、女性に診断されるがんの種類のうち、8 分の XNUMX が乳がんで、女性が生涯に乳がんを発症する確率は XNUMX 分の XNUMX です。
国立がん研究所によると、乳がんの症例の 75% から 80% は、乳房の乳管を形成する特殊な細胞タイプである管腔上皮細胞の特徴を持っています。このタイプのがんは、乳管腺がんと呼ばれます。

組織内の細胞の種類をすべて知る必要があります。腫瘍は組織の病気です。すべての関係者を理解する必要があります。
臓器や組織は、機能単位を形成するために連携して働くさまざまな種類の細胞で構成されています。腫瘍では、この細胞タイプの正常なバランスが崩れています。これらの他の非癌細胞が、腫瘍の挙動に影響を与えます。
「組織内の細胞の種類をすべて知る必要があります」とハインズ氏は言う。「腫瘍は組織の病気です。すべての関係者を理解する必要があります。」
ハインズ氏の研究室は過去10年間、人間の乳房組織内の細胞の種類に関する情報を集めてきた。最近、同氏とチームはその研究に関するXNUMX本の論文を発表した。
今月発表された最初の論文では、ヒトの乳房にあるすべての主要な細胞の種類を特定、精製、増殖するために使用したプロセスについて説明されている。PLOS Biology で印刷中の 2 番目の論文では、ヒトの乳房にある 12 の主要な細胞の種類についてそれぞれ詳細に説明されている。
ハインズ氏は乳房縮小手術で廃棄された、病気のない乳房組織を使用しました。その後、フローサイトメトリーとRNAシーケンシングという2つの異なる技術を使用して、それらの組織サンプル内の細胞の種類を見つけ、選択し、説明しました。
ハインズ氏は、UNM 総合がんセンターのフローサイトメトリー共有リソースを利用して、数十万の細胞をそれぞれの特性ごとに分析できる組織染色とフローサイトメトリーを使用して研究を開始しました。すべての細胞タイプを検出するのに必要な特定の抗体の組み合わせを解明した後、ハインズ氏とチームはフローソーティングを使用してさまざまな乳房細胞タイプを分離しました。次に、RNA シーケンシングを使用して、各細胞タイプによって生成された RNA 転写を分析しました。
RNA シーケンシングは、細胞内のすべての異なるリボ核酸 (RNA) 転写物の配列を決定します。RNA 転写物は、DNA ゲノムからコピーされた分子です。これらの転写物は、細胞のプロセスを実行するタンパク質のコードを保持しており、その細胞の種類の性質と特性を定義します。
「個体内のすべての細胞は同じ DNA を持っています」とハインズ氏は言います。「しかし、RNA は同じではありません。そして、細胞に何をすべきか、その機能が何であるかを指示するのは RNA なのです。」
フローサイトメトリーにより、ハインズ氏は乳房を構成する 12 種類の異なる細胞の種類を特定することができました。彼と彼のチームは、それぞれの細胞の種類を精製して、より詳細な研究を行いました。RNA 転写の違いを参考に、彼らはそれぞれの細胞種類の生物学的性質を詳細に調べました。
得られた情報は膨大で、各細胞タイプは 20,000 を超える個別の遺伝子を発現していることが判明しました。ハインズ氏と彼のチームは、その発見の中で、幹細胞の特性を持つと思われる珍しい上皮細胞タイプを発見しました。幹細胞は、さまざまな細胞タイプに成熟する能力があり、身体の修復システムの一部として機能します。
細胞の機能をさらに調査するには、細胞培地(糖、アミノ酸、ビタミン、血清の混合物)を入れたプラスチックの組織皿で細胞を培養し、実験室で細胞を生かし続ける必要がありました。
ハインズ氏と彼のチームは、乳房研究で一般的に使用される 2 ~ 3 種類の細胞を拡張し、ほぼすべての種類の細胞から細胞モデルを作成しました。細胞モデルは研究室で培養され、これらの細胞は体内で示す特徴を保持します。これらの細胞モデルにより、科学者はさまざまな細胞タイプの行動を研究し、各細胞タイプが腫瘍形成の悪性プロセスにどのように関与するかを調査できます。
細胞の種類とその説明は公開された論文にまとめられており、各種類に関する完全なデータはオンラインで入手できます。
「私たちは本当に、それぞれの細胞タイプの本質に迫ろうとしていました」とハインズ氏は言う。「情報量が非常に多いのです。」
ハインズ氏は、この参考文献は、人間の乳房にあるさまざまな種類の細胞が何をしているのか、またこれらの細胞のバランスの乱れがどのようにしてがんを引き起こすのかを理解したい生物学者にとって役立つだろうと述べている。
ハインズ博士と彼のチームは現在、周皮細胞と、これらの細胞が乳がんの成長にどのように影響するかを研究しています。また、彼らは乳がん細胞リファレンスを使用して、乳がん細胞が微小環境にどう影響するか、また微小環境が乳がん細胞にどう影響するかを研究しています。ニューメキシコ大学がんセンターの分析およびトランスレーショナル ゲノミクス共有リソースの単一細胞 RNA シーケンシング機能により、ハインズ博士は乳がん周皮細胞集団内の異質性を調査できるようになりました。彼らの次の助成金申請は、乳がんに対する周皮細胞の寄与を解明することを目指しています。
「微小環境を乱すと腫瘍の成長が促進されることはわかっています」とハインズ氏は言うが、多くの癌細胞が腫瘍に変化しないことにも驚いている。「私たちの組織がこのように機能するのは驚くべきことです。」
カート・ハインズ博士について
Curt Hines 博士は、ニューメキシコ大学医学部生化学および分子生物学科の准教授です。彼は、ニューメキシコ大学総合がんセンターのフローサイトメトリー共有リソースの学部長であり、生化学専攻の学部生優等研究プログラムのディレクターでもあります。
論文参考文献
「ヒト乳房細胞タイプの包括的な識別、分離、培養”は、7年2024月XNUMX日にJournal of Biological Chemistry(https://www.sciencedirect.com/journal/journal-of-biological-chemistry)にオンラインで公開されました。著者は、Kate Thi、Katelyn Del Toro、Yamhilette Licon-Munoz、Rosalyn W. Sayaman、William C. Hinesです。
「5 種類の主要なヒト乳房細胞のトランスクリプトーム解析により、細胞と組織の機能のメカニズムが明らかに」印刷中、PLOS Biology(10.1371 月 3002820 日に https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=XNUMX/journal.pbio.XNUMX で入手可能)。著者は Katelyn Del Toro、Rosalyn W. Sayaman、Kate Thi、Yamhilette Licon-Munoz、William C. Hines です。
UNM総合がんセンター
ニューメキシコ大学総合がんセンターは、ニューメキシコ州の公式がんセンターであり、半径500マイルにある唯一の国立がん研究所指定のがんセンターです。
136 名を超える認定腫瘍専門医には、あらゆる専門分野 (腹部、胸部、骨および軟部組織、脳神経外科、泌尿生殖器、婦人科、頭頸部がん) のがん外科医、成人および小児の血液専門医/腫瘍内科医、婦人科腫瘍医、放射線腫瘍医が含まれます。彼らは、600 名を超える他のがん医療専門家 (看護師、薬剤師、栄養士、ナビゲーター、心理学者、ソーシャルワーカー) とともに、ニューメキシコ州全域のがん患者の 65% に治療を提供し、州全体のコミュニティ医療システムと提携して、より身近な場所でがん治療を提供しています。彼らは、UNM 病院での入院に加えて、15,000 万回を超える外来診療で約 100,000 人の患者を治療しました。
合計約 1,855 人の患者が、新しいがん予防戦略とがんゲノム配列決定のテストを含む新しいがん治療をテストするがん臨床試験に参加しました。
UNMCCCに所属する123人以上の癌研究科学者は、癌研究プロジェクトのための連邦および民間の助成金と契約で38.2万ドルを授与されました。 2015年以来、彼らは1000近くの原稿を出版し、経済発展を促進し、136の新しい特許を出願し、10の新しいバイオテクノロジーの新興企業を立ち上げました。
最後に、医師、科学者、スタッフは、500人以上の高校生、学部生、大学院生、ポスドクの学生に、がん研究とがん医療提供の教育とトレーニングの経験を提供してきました。