ヒト体内での進化の数理的研究:発がんおよび薬剤耐性獲得機序の解析

点击翻译按钮获取中文摘要

研究代表者は今年度に、ヒト体内での進化に関する数理的研究として発がん過程に関わる以下の研究を重点的に行った。ヒト体内のそれぞれの組織には幹細胞と呼ばれる自己複製することができる細胞と、幹細胞が分化してできる、長期的に自己複製できない細胞が存在する。がんにも同様の構造があり、がん細胞を作り出し維持しているがん幹細胞が存在することが知られているが、がん幹細胞が正常な幹細胞の突然変異によって生まれるのか、それとも、幹細胞が分化した後の細胞から生まれるのかは多くのがんで解明されていない。そこで、幹細胞と非幹細胞からなる脳の組織をモデルで表し、神経膠腫の発生に必要となる遺伝子(PDGF、ARF、PTEN)の突然変異を想定して、幹細胞か、非幹細胞のどちらの集団で遺伝子の蓄積による発がんが起こるかを調べた。各パラメータについて、現在実験的に求められている値を用いると,前駆細胞から発がんが起こりやすいという結果が得られた。この結果の妥当性は、スローンケッタリング記念癌研究所のHolland博士の研究室で、マウスの実験によって確かめられた。現在、理論と実験の結果を合わせた論文を投稿中である。その他に、昨年度に行った、「骨髄増殖性疾患について発がんが起こる細胞を同定する数理的研究」と「がんの診断時に既に転移が起こっている確率やその細胞数に関する公式の導出と、転移能を獲得したがんを持つ患者に対して投薬や腫瘍の切除を行ったときの生存期間に関する公式の導出」の2つの研究をそれぞれ学術雑誌(Proceedings of the National Academy of Sciences, Journal of Theoretical Biology)に発表した。