ヘルムホルツ・ミュンヘンの研究チームは東北大学と共同で、酸化ストレスによって引き起こされるプログラム細胞死の一種であるフェロトーシスを制御する重要なタンパク質を発見した。フェロトーシスは、治療抵抗性の癌や神経変性疾患の治療に応用できる可能性があるため、科学研究の焦点となっている。研究の焦点は、フェロトーシスの制御に重要な役割を果たすタンパク質、ペルオキシレドキシン6（PRDX6）であった。PRDX6は、細胞を酸化ダメージから保護するための必須成分であるセレンキャリアとしても機能する。この発見により、PRDX6は癌と神経変性疾患の両方を対象とした治療の潜在的なターゲットとして位置付けられる。 2024年11月14日にMolecular Cellで発表されたこの研究は、ヘルムホルツ・ミュンヘンと東北大学の上級科学者である三島栄幹博士が、同じくヘルムホルツ・ミュンヘン代謝・細胞死研究所のマーカス・コンラッド教授と共同で行った。
PRDX6：セレンキャリアおよびフェロトーシス制御因子
セレンは、人間の健康に不可欠な微量元素で、いくつかの重要なセレンタンパク質に不可欠なものである。これらのうち、グルタチオンペルオキシダーゼ4（GPX4）は、脂質過酸化を緩和することでフェロトーシスを防ぐのに役立つため、特に重要である。研究者がPRDX6に注目したのは、GPX4に似たペルオキシダーゼ活性があるためである。PRDX6はペルオキシダーゼ機能においてGPX4ほど強力ではないが、研究チームは、PRDX6を欠く細胞、特にがん細胞はフェロトーシスを起こしやすいことを発見した。この予想外の観察により、PRDX6 がセレン代謝に果たす役割が明らかになりました。PRDX6 はペルオキシダーゼ活性だけでなく、セレン運搬タンパク質としても機能します。この機能は細胞内でセレンを輸送するのに不可欠で、GPX4 などのセレンタンパク質への組み込みを可能にし、フェロトーシス感受性の調節に役立ちます。三島博士が指摘したように、「セレン運搬体としての PRDX6 の分子的正体は長い間推測されていましたが、私たちの研究で確認されました」。
腫瘍と脳に対する PRDX6 欠損の影響
動物実験では、PRDX6 が存在しないと腫瘍の成長が減少し、がん生物学におけるこのタンパク質の重要性が強調されました。さらに、PRDX6 欠損マウスは脳内のセレンタンパク質レベルが低く、このタンパク質が脳の健康と神経保護に重要な役割を果たしていることが示されました。この発見は、PRDX6 ががんの進行と脳機能の両方において重要な要因であることを示唆しています。
がんおよび神経変性疾患の治療の可能性
これらの発見は、がんおよび神経変性疾患の両方の治療に新たな道を開く可能性があります。PRDX6 が阻害されると、従来の治療法に抵抗性のある腫瘍がフェロトーシスを起こしやすくなる可能性があり、悪性がんと闘うための新しい戦略を提供します。対照的に、脳内の PRDX6 機能の維持は、セレンタンパク質レベルを維持し、ニューロンのフェロトーシスを防ぐことで、神経変性疾患の進行を遅らせる方法を提供できる可能性があります。コンラッド教授は、セレン代謝における PRDX6 の役割の発見は、がんおよび神経変性の両方の治療アプローチに革命をもたらす可能性があると指摘しました。チームの研究は、ヴュルツブルク大学のフリードマン アンジェリ研究室による関連研究によって補完されており、これも Molecular Cell の同じ号に掲載されています。これらの研究は、健康と病気における PRDX6 の重要性を強調しています。
SuppBase コラムニストの Alice Winters による解説:
ペルオキシレドキシン 6 (PRDX6) がフェロトーシスの重要な調節因子として特定されたことは、がんと神経変性疾患の両方に対する科学的理解において大きな進歩を示しています。この研究は、新しい分子メカニズムを解明するだけでなく、潜在的な治療介入への道も開きます。ペルオキシダーゼとセレン キャリアの両方としての PRDX6 の二重の役割を調査することにより、この研究は、セレン代謝が細胞のストレス反応にどのように影響するかについての新たな洞察を提供し、精密医療の可能性を切り開きます。この発見の治療的意味合いは特に興味深いものです。フェロトーシスは、治療が難しいがんを標的にできる可能性があるため、近年注目を集めています。PRDX6 阻害を介してがん細胞をフェロトーシスに対して感受性にする能力は、特に治療抵抗性または転移性腫瘍に対する腫瘍学の画期的なアプローチとなる可能性があります。さらに、アルツハイマー病や多発性硬化症などの神経変性疾患は、治療法の開発という点で長い間とらえどころのないものでした。ニューロンを酸化ストレスから保護する PRDX6 の役割は、これらの疾患を管理するための新しい方法を提供する可能性があります。ただし、この発見は説得力がありますが、これらの結果の臨床適用性を探るにはさらなる研究が必要です。腫瘍におけるフェロトーシスの促進と脳における神経損傷の防止との間の微妙なバランスを考慮すると、ヒトにおける PRDX6 活性の安全な調節が重要な検討事項となるでしょう。さらに、セレン代謝がヒトの健康に及ぼす幅広い影響を考慮すると、この経路の変更による潜在的な副作用や予期しない結果に細心の注意を払う必要があります。結論として、この研究は、がん治療と神経変性疾患の治療に深い影響を与える画期的な成果です。PRDX6 の機能の全容が解明されていくにつれ、治療標的としてのその可能性は、フェロトーシスの正確な制御に基づく治療の新時代を先導するのに役立つ可能性があります。
