エピジェネティクスががん治療に与える影響

アレクサンドラ・マックレイ著

DNAの活性に異常な変化が生じると、がんになる可能性があります。研究者たちはこの知識を利用して、これらの変化を元に戻すことができる治療法を作り出そうとしています。

エピジェネティクスとは？

細胞は体の様々な部位で特定の仕事をしていますが、その中にあるDNAはほとんど同じものです。異なるのは、いつ、どのように遺伝子のセットをオンにしたりオフにしたりするかという点です。

細胞は、エピジェネティックな変化を通じて、必要な遺伝子を制御し、活性化または不活性化することができます。エピジェネティックな変化とは、細胞の染色体内のDNAやタンパク質に生じる小さな変化のことです。これらの変化は、あなたのDNA配列に変更を加えることなく、細胞がDNA情報をどのように利用するかを一時的に調整します。あなたの体は、適切な細胞で適切な遺伝子がオンになるように、エピジェネティクスを必要としているのです。

癌の原因となる変化

エピジェネティックな変化がうまくいかないと、がんが発生することがあります。エピジェネティックな変化は、がんに関係する2つの主要な遺伝子群、すなわちがん遺伝子とがん抑制遺伝子に影響を及ぼします。がん遺伝子は活性化しすぎ、がん抑制遺伝子は変化したり消失したりすることがあります。

エピミューテーションとも呼ばれるエピジェネティックな変化を引き起こす可能性があるのは、あなたの細胞だけではありません。喫煙、運動不足、薬物、食生活、環境化学物質や放射線などが、あなたの遺伝子の活性や遺伝子以外のDNAに異常な調整を引き起こし、その結果、がんが発生する可能性があります。

また、親がエピジェネティックな情報を受け継ぐこともあります。医師はこれを "世代間遺伝 "と呼んでいます。

エピジェネティクスががん治療にとって意味すること

科学者たちは、がん細胞におけるエピジェネティックな変化についてより深く知るにつれ、それを逆転させる治療法を生み出そうとしています。これらの治療法の最も優れた点の一つは、化学療法や放射線療法とは異なり、細胞を殺さないということです。特定の酵素（タンパク質）を攻撃（または阻害）することによって、細胞がどのように働くかを調整するだけです。

科学者たちは、主にDNAメチルトランスフェラーゼ（DNMT）阻害剤とヒストン脱アセチル化酵素（HDAC）阻害剤と呼ばれる薬剤を研究しています。これらの薬剤は一部の癌には有望ですが、現在入手可能なものは固形癌には効かないようです。

DNAメチルトランスフェラーゼ（DNMT）阻害剤

DNAのメチル化は、遺伝子の活性度を決定します。メチル化が少ないと遺伝子はオンになり、メチル化が少ないと遺伝子はオフになる。メチル化が多いとき、遺伝子はオフになる。癌の場合、癌抑制遺伝子は通常多くのメチル化を持っています。DNAメチル基転移酵素（DNMT）阻害剤の目的は、腫瘍抑制遺伝子を含む遺伝子を再び活性化させることです。

2種類あります。

• アザシチジン(ビダーザ)

• デシタビン（ダコゲン）

医師は、骨髄異形成症候群や急性骨髄性白血病のような疾患の治療に使用します。これらの薬剤は、メチル化を引き起こす酵素がDNAの他の部分を消してしまうのを阻止します。残念ながら、これらの治療薬は体内で非常に早く分解され、多くの場合、1時間以内に分解されます。免疫系を弱くし、DNAにもダメージを与える可能性があります。

ゼブラリンは、より安全で安定した効果的な新薬として、研究者たちが研究を進めているエキサイティングな新薬です。現在販売されているDNMT阻害剤と同様の働きをし、がん細胞内で遺伝子を再び活性化させます。

ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)阻害剤

ヒストンは、DNAを染色体に適合するように組織化するタンパク質の一種です。ヒストンを変化させるエピジェネティックな因子は、DNAを読みやすくしたり、読みにくくしたりする。ヒストンのアセチル化は、DNAを読み取りやすくし、遺伝子の活性を上げる方法の一つである。ヒストンの脱アセチル化は、遺伝子を読み取り不能にし、遺伝子を沈黙させる。さまざまな種類のがん細胞で、多くのヒストン脱アセチル化活性が起こっている。科学者たちは、これが腫瘍抑制遺伝子やDNA修復遺伝子が沈黙していることと関係していると考えている。

ヒストン脱アセチル化酵素（HDAC）阻害剤は、ヒストンの脱アセチル化を抑制し、腫瘍抑制遺伝子がより活性化するのを助けるはずである。現在、医師はこれらの阻害剤を使用しています。

• ベリノスタット（ベレオダク）

• パノビノスタット（ファリダック）

• ロミデプシン（イストダックス）

• ボリノスタット(ゾリンザ)

これらの治療法は、白血病、骨髄腫、リンパ腫などの血液がんに対して有効ですが、欠点もあります。骨髄に損傷を与え、血球数を減少させる可能性があります。また、下痢や倦怠感などの副作用を引き起こすこともあります。これらの薬剤は、がん細胞に影響を与えるHDACだけでなく、すべてのHDACを狙うという事実が、これらの副作用の原因の1つであると思われます。

エピジェネティクスと他のがん治療法

医師は時に、異なる種類のがん治療を同時に行わなければならないことがあります。エピジェネティック医薬品は、放射線療法や化学療法と相性が良いようです。この薬剤は、がん細胞をこれらの治療法に対してより敏感にさせ、治療効果を上げ、がんの再発を防ぐ可能性が高くなると考えられます。

また、医師は一度に複数のエピジェネティック医薬品を使用することができます。使用する薬の用量は、副作用を抑えるために、かなり低く設定されることが多いです。しかし、それらを組み合わせることで、より強力にすることができます。

また、膠芽腫の脳腫瘍でメチル化された遺伝子が、テモゾロミド（Temodar）という薬剤による治療にがん細胞をより反応させる可能性があると医師は述べています。