大阪大学大学院理学研究科坪井有寿特任研究員（常勤）、同　藤本仰一准教授、京都大学大学院生命科学研究科井垣達吏教授及び東北大学大学院生命科学研究科倉永英里奈教授らの研究グループは、多細胞組織の中に前がん細胞が生じた時に、細胞同士の隣接関係を変化させることで前がん細胞が周辺の組織へと拡がり、組織という限られた領地を優先的に占拠することを世界で初めて発見しました。
ハチの巣などの構造に見られるように、腸や皮膚の表層にある上皮組織も基本的には六角形の細胞の集合体を形成し、各々の細胞が周囲の６個の細胞と接着した多細胞のネットワーク構造を維持しています（図１）。がん発生の超初期段階では正常な組織の接着ネットワークの中で前がん細胞と正常細胞の空間をめぐる領地争いが生じますが、前がん細胞が領地を優先的に奪う仕組みはわかっていませんでした。
今回、大阪大学大学院理学研究科の坪井有寿特任研究員(常勤)と藤本仰一准教授らの研究グループは、正常な多細胞組織の中に前がん細胞が混ざった状況を計算機シミュレーションにて分析しました。その結果、正常細胞の細胞死直後に前がん細胞だけが細胞分裂を介さずに面積を広げて空間を占有すること（図２）、この前がん細胞特異的な面積拡大は隣接する細胞同士の接着ネットワークの再配置により実現されることを見出しました。ショウジョウバエを用いた生体実験によりこれらの予測を検証したところ、正常細胞の排除と細胞の隣接関係の再配置を繰り返すことで、細胞数百個分の正常細胞の領地が数時間で前がん細胞に占拠されることが実証されました。本研究により、前がん細胞の領地が拡大してがん発生に至る超初期段階のメカニズムの解明に繋がることが期待されます。また、計算機シミュレーションによる予測と実験的検証がタッグを組む多細胞組織の研究方法は、ヒトを含む生体の正常な発生から病気の発症まで幅広い応用が期待されます。
本研究成果は、国際科学誌「Current Biology」（オンライン）に、6月15日（金）午前2時（日本時間）に公開されます。

図1　上皮組織は基本的に六角形の細胞(灰色)同士が接着したネットワーク（白）で構成される。

図2　計算機シミュレーションの予測。正常細胞(白)の細胞死に引き続き、隣接する前がん細胞（緑）が優先的に拡大し、細胞死で失われた領地（ピンク）を占有する。

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本件に関する問い合わせ先

大阪大学 大学院理学研究科
准教授　藤本仰一（ふじもとこういち）
TEL：06-6850-5822　　　 FAX: 06-6850-5822
E-mail: fujimoto@bio.sci.osaka-u.ac.jp

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