がんも！老化も！？生命を操るマイクロＲＮＡ｜サイエンスＺＥＲＯ

２０１４年８月、がんの早期診断方法を新たに開発する国家プロジェクトが始まりました。これが成功すれば、血液を１滴調べるだけで１３種類のがんが極めて初期の段階でも診断できるようになると言います。

 

プロジェクトの鍵の握るのは、国立がん研究センターに保管されてきた７０万を超えるがん患者の血液です。そこから、がんの初期段階でも変化が現れるというマイクロＲＮＡを見つけ出そうというのです。

 

マイクロＲＮＡ

 

マイクロＲＮＡは、生命活動の維持にとても重要な調整役をしていることが分かってきました。生命の設計図ＤＮＡから転写されるＲＮＡの中でも、とても小さなマイクロＲＮＡが重要だと言います。

 

ＤＮＡとＲＮＡの塩基は、繋がる相手が決まっています。このような法則があるため、ＤＮＡの塩基の並び方の情報がＲＮＡにコピーされるのです。コピーされたものはメッセンジャーＲＮＡと言います。メッセンジャーＲＮＡの情報からたんぱく質が作られていくのです。

 

ＤＮＡの中でたんぱく質の設計図になっているのは１．４％です。ＤＮＡの中でもたんぱく質の設計図にならない部分からコピーされたＲＮＡは、２４塩基くらいまで短く切り刻まれます。この小さなＲＮＡがマイクロＲＮＡです。

 

マイクロＲＮＡは、働く時にメッセンジャーＲＮＡにくっつきます。くっつかれたメッセンジャーＲＮＡは、たんぱく質を作ることが出来なくなります。つまり、マイクロＲＮＡはメッセンジャーＲＮＡの働きを止める役割を果たしているのです。

 

マイクロＲＮＡ　受精卵の成長を制御

ゼブラフィッシュの受精卵に、１種類のマイクロＲＮＡ（４３０番）の働きを止める物質を注入してみたところ、受精から３０時間後、尾が曲がってしまいました。心臓の鼓動も弱くなりました。マイクロＲＮＡを１種類止めただけで正常な発達ができなくなるのです。

 

ゼブラフィッシュの受精卵では、最初は母親が残したメッセンジャーＲＮＡからたんぱく質を作ります。このたんぱく質が細胞分裂を促します。

 

受精から２時間半後、子供の遺伝子が働く時期がやってきます。この後は母親由来のたんぱく質が邪魔になります。そこで、子供が作り出すのがマイクロＲＮＡの４３０番。４３０番は、母親由来のメッセンジャーＲＮＡにくっつき、母親由来のたんぱく質が作られないようにします。こうして子供本来のたんぱく質だけを使うことで正常に発達します。

 

しかし、４３０番を止めてしまうと母親由来の余計なたんぱく質が作られ続けてしまいます。そのため、本来働くはずの子供のたんぱく質が邪魔されてしまうと考えられています。

 

マイクロＲＮＡは、発達の主役が母親から子供にバトンタッチされるのを制御していたのです。

 

マイクロＲＮＡ　細胞老化をコントロール

広島大学大学院細胞分子生物学研究室の田原栄俊さんは、老化にもマイクロＲＮＡが関係しているのではないかと考え研究を進めました。

 

この研究で使ったのは人の線維芽細胞。全身に存在する細長い細胞で細胞分裂の回数に限界があることが分かっています。分裂を１年くらい繰り返すと細胞が大きく広がった形になってしまいます。老化です。

 

田原さんは、若い細胞と老化した細胞で含まれるマイクロＲＮＡに違いがないか調べてみました。その結果、大きな違いが見つかったのはマイクロＲＮＡの２２番です。若い細胞と老化した細胞では２２番の量が２倍以上違っていたのです。

 

発見！がん増殖を抑えるマイクロＲＮＡ

国立がん研究センターの土屋直人さんたちのグループは、がんの増殖を抑えるマイクロＲＮＡを見つけました。

 

がんの増殖を制御できないのは、多くの場合ｐ５３という遺伝子が壊れているからです。細胞の異常な増殖を抑えるｐ５３は、がん抑制遺伝子と呼ばれがん研究では長く注目されてきました。

 

そこで土屋さんたちは、ｐ５３と共に活性化するマイクロＲＮＡを探しました。用意したのは大腸がんの細胞です。ここに抗がん剤を入れると増殖を抑えるｐ５３が活性化します。そして抗がん剤を加える前後のマイクロＲＮＡの量をはかりました。すると７種類のマイクロＲＮＡが増えていました。

 

その中でもｐ５３と関係が深いと注目したのが３４aです。ｐ５３の活性化と共に増えたので逆に３４ａを入れればｐ５３が活性化し異常な増殖が抑えられるかもしれません。

 

土屋さんたちは、大腸がんの細胞に３４ａを加えて効果を見ました。すると、がんがほとんど増殖しなかったのです。マイクロＲＮＡによってｐ５３遺伝子が働き、異常な増殖を抑えられたと考えられます。

 

生体内でも同じことが起こるのか、マウスの背中に人の大腸がん細胞を移植し、３４ａが生体内でもがんの増殖を抑える効果があることが確かめられました。

 

２００７年、土屋さんたちは論文として発表。これがマイクロＲＮＡががんの治療に使える可能性を示した世界で最初のものでした。

 

「サイエンスＺＥＲＯ（ゼロ）」
がんも！老化も！？生命を操るマイクロＲＮＡ