세포 내 재활용: 암 약물에 대한 생존 열쇠

도쿄 의과 치과 대학(TMDU)의 연구원들이 심근세포가 항암제로부터 자신을 보호하는 방법을 확인했습니다.

일본 도쿄 – 세포에는 에너지 생성, 단백질 합성, 칼슘 유출과 같은 중요한 작업을 수행하는 소기관이라는 많은 특수 하위 단위가 포함되어 있습니다. 하지만 세포 소기관 중 하나에 문제가 생기면 어떻게 될까요?

최근 미국 심장학회지: 심장 종양학(Journal of the American College of Cardiology: CardioOncology)에 발표된 연구에서 도쿄 의과 치과 대학(TMDU)의 연구자들은 화학 요법 약물로 인해 손상될 때 세포 소기관이 전체 세포의 이익을 위해 어떻게 '자체를 먹는지'를 발견했습니다.

이러한 표적 분해 행위를 자가포식이라고 하며 결함이 있는 세포 구성 요소를 제거하는 역할을 합니다. 자가포식은 세포 스트레스와 유해 분자로 인한 손상에 의해 촉발됩니다. 그런 다음 비상 신호는 구조 단위의 재생을 촉발하여 인체의 균형과 기능을 유지합니다.

그러한 손상의 잠재적 원인 중 하나는 안트라사이클린과 같은 항암제입니다. 이 약물은 다양한 유형의 암에 처방되지만 심각한 심장 독성의 위험이 증가합니다. 안트라사이클린 약물인 독소루비신(Dox)은 무엇보다도 심근세포의 단백질 합성과 칼슘 유출을 조절하는 필수 소기관인 세포의 소포체(ER)에서 산화 스트레스를 유발할 수 있습니다. 심근세포의 심각한 ER 손상은 결국 심장 기능 장애로 이어질 수 있습니다. ER은 연구자들이 약물 유발 스트레스 동안 자가포식을 수행하는 것을 관찰한 세포 소기관입니다.

제1저자인 Shun Nakagama는 “소포체 선택적 자가포식(ER-phagy)은 약물 유발 심장 독성에 대한 유용한 보호 메커니즘이 될 수 있습니다.”라고 설명합니다. "그러나 심근세포에 ER-phagy가 존재한다는 것을 보여주는 연구가 부족합니다. 따라서 우리는 ER-phagy가 약물로 인한 ER 스트레스로부터 심장을 보호하는 데 도움이 되는지 확인하는 것을 목표로 삼았습니다."

연구진은 ER-phagy의 활성화를 시각화하고 Dox로 유발된 ER 스트레스가 있을 때 선택적 자가포식을 제어하는 ​​단백질 조절자를 식별하기 위해 심근세포에서 새로운 ER-phagy 모니터링 시스템을 개발했습니다. 또한, 포유동물에서 ER-phagy의 심장 보호 역할을 정확하게 표현하기 위해 마우스 모델을 사용했습니다.

"우리의 결과는 ER-phagy가 실제로 Dox로 인한 심근병증을 완화한다는 것을 보여주었습니다"라고 해당 저자인 Yasuhiro Maejima는 말했습니다. "우리는 Dox가 유발한 ER-phagy가 두 단백질 조절자, 즉 세포 주기 진행 유전자 1과 TANK 결합 키나제 1 사이의 상호 작용에 의해 활성화되었음을 확인했습니다. Dox로 인한 ER 스트레스는 이 단백질 상호 작용 없이 악화되어 세포 감소를 일으켰습니다. 활착.

안트라사이클린 유발 심장 독성은 암 환자에게 흔하고 심각하기 때문에 추가 연구를 통해 Dox 관련 심장 질환을 완화하기 위한 자가포식 촉진 약물의 잠재적인 치료 효능을 밝힐 수 있습니다.