神経系は癌生物学において極めて重要な役割を果たしており、病理学的研究では腫瘍内神経密度と転移との関連が指摘されている。しかし、癌関連ニューロンの正確な影響や、神経と癌の界面における情報伝達経路については、依然として十分に解明されていない。げっ歯類およびヒトにおけるこれまでの癌除神経モデル（denervation models）は、癌が神経に強く依存していることを明らかにしているが、神経を介した癌の侵襲性を駆動する根底にあるメカニズムは依然として不明である。
サウスアラバマ大学、テキサス大学ヒューストン医療科学センターなどの米国の研究者が今回、癌関連ニューロンがミトコンドリアを癌細胞へ移行させることで、癌の代謝可塑性を高めることを報告した。
乳がん除神経モデルと神経・がん共培養モデルは、ニューロンが腫瘍のエネルギー特性を著しく改善することを示した。癌細胞と共培養されたニューロンは代謝リプログラミングを受け、ミトコンドリア量が増加し、それに続いてミトコンドリアが隣接する癌細胞へ移行する。
研究チームは受容がん細胞の運命を正確に追跡するため、細胞間ミトコンドリア移行の蛍光標識レポーターであるMitoTRACERを開発した。MitoTRACERは、受容がん細胞とその子孫細胞の永続的な標識を実現する。
原発腫瘍においてニューロンからナノチューブを介してミトコンドリアを獲得した癌細胞の系譜追跡と運命マッピングにより、ニューロンからミトコンドリアを獲得したがん細胞が転移後に転移部位において選択的に濃縮されることが明らかになった。
これらのデータは総合的に、原発腫瘍において神経細胞からミトコンドリアを受け取った癌細胞の転移能力の増強を浮き彫りにし、神経系が癌の代謝と転移をどのように支えているかについて新たな知見をもたらした。
[出典]
論文 "Nerve-to-cancer transfer of mitochondria during cancer metastasis" Hoover G [..] Ayala G, Grelet S. Nature. 2025-06-25. https://doi.org/10.1038/s41586-025-09176-8 [著者所属] U South Alabama, U Texas Health Science Center at Houston, U Kansas Medical Center, Baylor College of Medicine
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