（b）マイクロ流体デバイスのプロファイルビュー
（c）5つの娘細胞への細胞分裂
クレジット：UCLAエンジニアリング
バイオエンジニアから新しく公開された研究UCLAヘンリー・サミュエリ工学および応用科学は、有糸分裂中の細胞反応に対する限られた機械的環境の影響について説明し、単一の癌細胞が最大5つの娘細胞を産生できることを発見しました。
従来の生物学では、哺乳類の細胞分裂または有糸分裂の過程で、母親が2つの娘細胞に均等に分割されることがよく知られています。しかし、カリフォルニア大学ロサンゼルス（UCLA）の研究者によると、癌に関して言えば、母細胞ははるかに多産かもしれません。
UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Scienceのバイオエンジニアリングは、細胞を機械的に閉じ込めるプラットフォームを開発し、in vivo 3次元環境をシミュレートし、閉じ込められた場合、癌細胞が3つ以上の娘細胞に分割されることが多いことがわかりました。
「このプラットフォームが、3D機械環境が、良性腫瘍の悪性腫瘍への進行に役割を果たす方法をよりよく理解できるようになることを願っています」と、UCLAのバイオエンジニアリングの准教授であり、研究の主任研究者であるDino Di Carlo氏は述べています。
有糸分裂の生物学的プロセスは、特定の生化学チェックポイントによって緊密に調節されており、各娘細胞が染色体やオルガネラなどの等しい細胞材料のセットを受けて、新しい細胞を適切に作成するようにします。
ただし、これらのチェックポイントが誤っている場合、間違いは有害な結果をもたらす可能性があります。重要な成分の1つは染色体カウントです。新しい細胞が余分な染色体を獲得したり、異数性として知られる染色体を失ったりすると、重要な生物学的プロセスの調節が破壊される可能性があり、多くの侵襲的癌の重要な特徴です。 2つ以上の娘細胞に分かれている細胞は、異数性を引き起こす可能性のある染色体運動の複雑な振り付けを受けます。
染色体分離のプロセス中に管理ミスにつながる貢献要因を調査することにより、科学者はがんの進行をよりよく理解することができると、その結果はピアレビューされたジャーナルで最近オンラインで公開された研究者は述べたPLOS 1。
この研究のために、UCLAチームは、癌細胞を機械的に閉じ込めて、有糸分裂イベントに対する3D微小環境の効果を研究するためのマイクロ流体プラットフォームを作成しました。このプラットフォームは、細胞が成長して分割するにつれて、高解像度の単一細胞顕微鏡観測を可能にしました。研究者たちによると、このプラットフォームは、伝統的に使用されている培養フラスコとは対照的に、3D環境での腫瘍の空間制約の成長のin vivo条件をよりよく模倣することができたと述べた。
驚くべきことに、チームは、そのような閉じ込めにより、単一の癌細胞の異常な分裂が典型よりもはるかに高い速度で3つまたは4つの娘細胞に分割されたことを観察しました。そして数回、彼らは単一の分裂イベント中に5つの娘細胞に分割された単一の細胞を観察し、おそらく異数性の娘細胞につながる可能性が高い。
「がんは一連の正確な突然変異から生じる可能性がありますが、悪性腫瘍の大部分は異数性細胞を持っています。その理由はまだ未解決の問題です」と、UCLAのカリフォルニアナノシステムズ研究所のメンバーでもあるディカルロは述べています。 「当社の新しいマイクロ流体プラットフォームは、研究者がユニークな腫瘍環境がどのように異数性に寄与する可能性があるかを研究するためのより信頼性の高い方法を提供します。」
参照：「機械的に閉じ込められた微小環境における非対称および多娘細胞分裂の増加」ヘンリー・タット・クォン・ツェ、ウェストブルック・マッコネル・ウィーバー、ディノ・ディ・カルロ、2012年6月25日PLOS 1。
doi：10.1371/journal.pone.0038986
この論文の他の著者には、Henry Tat Kwong TseとWestbrook McConnell Weaver、UCLA生物医学工学の大学院生が含まれます。研究チームは現在、がんの発達に至る限られた環境の重要性をさらに調査するために、がん研究者と提携しようとしています。
この研究は、UCLAヘンリー・サミュエリ工科大学の応用科学によって資金提供されました。
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