Figure 20-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

教科書 11.4.2

癌の転移：

根絶が難しい。↓

どう立ち向かうか？

1

癌細胞の特徴：不死化＋

トランスフォーム(教科書の図11.1)

Figure 20-9 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

教科書 11.1.1

と図11.1正常上皮

上皮

結合組織

軽度の上皮内腫瘍形成

重度の上皮内腫瘍形成

浸潤性の癌腫瘍

★トランスフォームしている2

教科書p.92の解説も参考のこと

子宮癌の進行

Figure 5-34 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

教科書 11.1.1

と図11.1

正常細胞：細胞分裂のたびに、染色体末端の「テロメア」が少しずつ短くなっていく。↓

分裂回数が限られており、細胞に寿命がある。

癌細胞： テロメア復活酵素（テロメラーゼ）がある。↓

無限に分裂可能であり、細胞に寿命はない。

3

★癌細胞が「不死化」できる理由

20.1 Breast Cancer Cells

Normal human breast epithelial cells can be grown in cell culture. They form

structures that resemble the little sacs of cells from which the mammary gland

is built. Cells assemble into a well organized, polarized epithelium that forms a

closed sphere with an internal lumen. In the mammary gland, this space would

be connected to ducts, and the cells would secrete milk into it.

By contrast, these human breast cancer cells grown under the same conditions,

divide aggressively and in an uncontrolled fashion. They are also more

migratory and grow into disorganized clumps which would form tumors in the

body.

教科書 11.1.1

と図11.1

4

20.2 Contact Inhibition

When normal cells are introduced into a Petri dish at low numbers, they begin

to divide and proliferate. As the cells begin to touch one another, they slow their

rate of division. This behavior is a consequence of the process called contact

inhibition. Once the cells fill up the bottom of the dish, the rate of cell division

slows further, and is balanced by the rate of call death such that the total cell

number remains constant. This state is called confluence.

Contact inhibition ensures that the cells create a layer only one cell thick—

a monolayer.

The behavior of cancer cells is quite different. If a cancer cell is seeded

among normal cells, all of the cells will proliferate as before. However, once confluence

is reached, the normal cells will regulate their growth while the cancer

cells continue to divide in an unregulated manner, yielding a clump of cells,

which is often called a focus.

Contact inhibition can be demonstrated in vitro by removing cells from a

confluent monolayer. In this experiment, cells are removed by scratching the

monolayer with a needle. The surviving cells at the edge of the wound now do

two things. One, they begin to proliferate more rapidly, since they are no longer

fully contact inhibited. And two, they migrate into the empty area of the wound,

attempting to fill it up.

教科書 11.1.3

5

Figure 20-5 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

教科書 11.1.2

→遺伝子が不当に活性化されて白血病（血液の癌）に。

染色体間の転座

6

★癌細胞の遺伝子は変異している

Figure 20-51 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

7（白血病蛋白質）

染色体間の転座

融合遺伝子が癌遺伝子となる

転写

翻訳

教科書 11.1.2

Figure 20-52c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

発展： ① 白血病蛋白質は何故癌を引き起こすか？② 低分子抗癌剤による癌治療の戦略

白血病

いつもリン酸化 いつも細胞増殖

8

ATP分子によく似た分子を人工的に作り、ATPに見せかけて白血病蛋白質に結合させる。

（白血病蛋白質）

←情報通信を遮断（シグナルなし）

白血病にならない

増殖スイッチオン！（先週を復習のこと）

Figure 20-52b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

発展： 低分子抗癌剤による癌治療の戦略

Bcr-Abl白血病蛋白質 9

ATP分子

Figure 20-13 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

教科書 11.1.2

矢印：染色体の転座が何回も起こり、第8染色体の２つの断片と第17染色体の断片が融合.

構造と数に異常が見られる乳癌由来の染色体：癌細胞は遺伝子が変異しやすい。

48本

10

Figure 20-20b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

教科書 11.1.4

11

癌の原因

予防法：① タバコを吸わない。② 食生活に留意する。

★これだけで、7割の癌が予防できる。

Figure 20-22 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

教科書 11.1.4

黄変米腐った穀物やピーナツ

解毒酵素が裏目に・・（発癌性up)

例：Mg6Si4O10(OH)8

12

癌を誘発する遺伝子の変異と原因物質

タバコのベンツピレン／ベンゼン／ピリジンなどの発癌性芳香族化合物

タバコのポロニウム

食品カビは要注意！

Figure 20-42 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

教科書 11.2.2

ウィルスゲノム人の染色体

遺伝子組み換え

良性腫瘍orいぼ 悪性腫瘍 13

DNA癌ウィルスの持つ発癌遺伝子の人DNAへの挿入

遺伝子組み換えは行われずに別々に複製

教科書 11.3.1

と 8.2.5, 8.3（復習）

③↓リン酸化する

①遺伝子変異が蓄積すると癌関連蛋白質Myc

が沢山できる

14

②MycができるとArfも同時にできる。Arfはp53蛋白質の安全弁（Mdm2)をはぎとる

④癌になりかけの細胞は自死する 自死

【遺伝病】 p53蛋白質をコードする遺伝子（癌抑制遺伝子）が変異していると、p53蛋白質が活性にならないので癌細胞が自死できない。

オフ！ オン！癌抑制蛋白質

14

Figure 20-14 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

教科書 11.3.2

と図11.3

アポトーシス（自死）関連遺伝子の変異↓

アポトーシス（自死）の抑制

増殖過剰

癌

15

正常な頻度での細胞分裂

正常な頻度での自死細胞数は見かけ上変わらない

細胞増殖と自死との絶妙なバランスが崩れても癌になる

Figure 20-24 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

教科書 11.4.1と11.1.4の解説

16

正常細胞

イニシエーター物質（発癌性物質①）

DNAには変異が入るが無秩序増殖しない

プロモーター物質（発癌性物質②）

無秩序増殖しはじめる（ DNAに更なる変異が入る場合も）

癌は段階的に悪化する

Figure 20-17 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

教科書 11.4.2癌の転移の過程（殆ど解明されていない）

基底膜を突破し浸潤する

癌細胞の生存率→

は1/1000未満

17

23.7 Angiogenesis (血管新生)As a normal part of growth and development, the body must generate new blood vessels

to oxygenate the tissues. In a process called angiogenesis, new vessels sprout from existing ones.

In this movie, we see endothelial cells sprouting to form new branches from the aorta of a

zebrafish embryo. Each sprout is initially formed by one or a few endothelial cells.

The process begins when an endothelial cell of a small vessel is activated by an angiogenic

stimulus, such as vascular endothelial growth factor (or VEGF). In response to the stimulus, the

endothelial cell becomes motile and extends filopodia that guide the development of a capillary

sprout. The leading or “tip cell” continues to move away from the capillary as cells behind it

migrate in and divide, forming a stalk. The sprout begins to hollow out, forming a tube.

In this process, pinocytic vesicles fuse with one another. The large vacuoles formed in this way

then fuse with one another, creating a lumen that runs through the capillary sprout.

In culture, endothelial cells behave in a similar way—they spontaneously develop internal

vacuoles that join up from cell to cell, creating a single lumen shared by many cells. In the

example shown here, the individual cells contain either a red or a green fluorophore.

Note that the areas of green and red are distinct—even though cells share a lumen,

they do not share cytoplasm and remain separate cells after the fusion events.

Angiogenesis is critical not only in normal development and wound healing, but also in the

development of tumors. A tumor must stimulate blood vessel formation to grow more than a few

millimeters in size. VEGF is a key activator of angiogenesis in both normal cells and tumors.

When cells within a tumor become oxygen deficient, they begin to express VEGF.

VEGF diffuses through the tissues, activating endothelial cells on nearby vessels. This results in

capillary sprouting. When the new vasculature provides enough oxygen to the growing tumor,

the tumor cells stop producing VEGF, and capillary formation ends as well. Some new

cancer therapies are targeted to block the action of VEGF, with varying clinical results.

教科書 11.4.2

18

Figure 20-53 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

抗癌剤を同時投与することで、別々に投与するよりも良いかもしれない。 思いがけない

副作用のリスクも?!

発展： 抗癌剤による癌治療の戦略

変異して生存さらに変異して生存

抗癌剤AもBも効かなくなる

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薬剤AとBとを同時投与

癌がなおる

Figure 24-57 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

教科書 11.4.3癌細胞を殺す免疫力

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まとめ：

① 癌細胞は、増殖に関する遺伝子が変異して生じる。

→（放射線や化学物質による）DNA損傷や

ウィルスによるDNA組み込みなどが原因。

→ 複数の遺伝子変異が起きると、更に凶悪化する。

② 癌細胞の特徴は、「不死化」と「トランスフォーム」。

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