細胞が死ぬことなく、どんどん増えてしまうがん

わたしたちの体は、たくさんの細胞 が集まってできています。細胞 は、分裂（ぶんれつ）して増え、古い細胞 は死にます。ところが、正常な細胞 ががん細胞 に変化すると、がん細胞 は死ぬことがなくどんどん増え、体内に広がってしまいます。それが、がんです。がんになると、正常な細胞 が吸収（きゅうしゅう）する栄養をがん細胞 が吸収してしまうため、体は弱り、さらに状態が悪くなると死んでしまいます。

がんは、完全に治療するのが難しい

いったんがん細胞 ができ始めると、その部分を切るなどの治療（ちりょう）が行われますが、がん細胞 がほかの部分に移ることもあり、完全に治療するのは難（むずか）しい場合もあります。

がん細胞をつくる「がん遺伝子」と、がんをおさえる「がん抑制遺伝子」

細胞 の中の核 には、遺伝 の情報をもつDNA があります。DNA の中で、遺伝 の情報をもっているものが遺伝子 です（図1）。ヒトの遺伝子 は約2万2000種類ありますが、その中に、以下の２つの遺伝子 があります。

◆がん遺伝子 ＝正常な細胞 をがん細胞 に変化させる遺伝子
◆がん抑制（よくせい）遺伝子 ＝がん遺伝子 のはたらきを抑制する（＝おさえる）などして、がん細胞 ができるのを防ぐ遺伝子

健康な体では、がん抑制遺伝子 がはたらいて、がん細胞 ができるのをおさえています。ところが、紫外線 （しがいせん）やたばこなどで、がん抑制遺伝子 のはたらきが損なわれると、がん遺伝子 のはたらきが活性化し、がん細胞 ができてしまいます。

がん遺伝子Akt、がん抑制遺伝子p53

これまでの研究で、ほとんどのがん細胞 で、Aktという遺伝子 のはたらきが活性化していることがわかっていました。つまり、Aktはがん遺伝子 です。ただし、Aktには、細胞 を増やすはたらきもあり、細胞 にとっては必要な遺伝子 です。

これまでの研究で、ほとんどのがん細胞 で、p53という遺伝子 がはたらきを失っていることがわかっていました。つまり、p53はがん抑制遺伝子 です。

p53がAktのはたらきをおさえていることは予想されていましたが、どのようにAktのはたらきをおさえているかは、わかっていませんでした。

p53が、どのようにAktのはたらきをおさえているかを明らかにしたい

国立がんセンター研究所の大木理恵子（おおきりえこ）先生たちの研究チームは、p53が、どのようにAktのはたらきをおさえているかを明らかにしたいと考え、研究をしていました。

がん抑制遺伝子p53が活性化すると増えるPHLDA3に注目する

多くの遺伝子 について調べ、p53のはたらきが活性化すると、PHLDA3という遺伝子 が増えることをつきとめました。そこで、PHLDA3に、Aktのはたらきをおさえる（＝がんをおさえる）はたらきがあるのではないかと予想しました。その予想が正しいかどうかを確かめるため、以下の実験１、２を行いました。

実験１　PHLDA3にはどのようなはたらきがあるのか？

大木先生たちは、まず、次のような実験をしました。

実験1の手順　（図2）

１．同じがん細胞 を２つ、Ａ、Ｂを用意する。
２．ＡにはPHLDA3を入れる。ＢにはＰＨＬＤＡ３を入れない。
３．Ａ、Ｂそれぞれ、がん細胞 がどうなったかを観察する。

実験1の結果　ＰＨＬＤＡ３には、がん細胞をおさえるはたらきがあることがわかった

Ａ．PHLDA3を入れたがん細胞 ＝ほとんどのがん細胞 が死んでいた
Ｂ．PHLDA3を入れないがん細胞 ＝ほとんどのがん細胞 が生きていた。

以上のＡ、Ｂから、PHLDA3には、がん細胞 をおさえるはたらきがあることがわかります。（写真2）

実験２　PHLDA3が、どのようにしてAktのはたらきをおさえているか？

次に、PHLDA3が、どのようにしてAktのはたらきをおさえているかを調べる実験をしました。

実験2の手順 （図3）

１．同じがん細胞 を２つ、Ａ、Ｂを用意する。
２．ＡにはPHLDA3とAktを入れる。
　　ＢにはPHLDA3（はたらけなくしたもの）とAktを入れる。
３．Ａ、Ｂそれぞれ、PHLDA3とAktがどうなったかを観察する。

実験2の結果　PHLDA3は、Aktより細胞膜と結合する力が強い。PHLDA3は細胞膜と結合し、内側のAktのはたらきをおさえる（写真３）

Ａ：PHLDA3が、一番外側の細胞膜 という部分と結合していた。Aktは細胞膜 と結合していなかった。→がんにならずにすんだ。
B：Aktが、細胞膜 と結合していた（PHLDA3ははたらけなくしたものだったので細胞膜 と結合しなかった）。→がんになってしまった。

以上のＡ、Ｂから、PHLDA3は、Aktより細胞膜 と結合する力 が強いことがわかります。また、PHLDA3は細胞膜 と結合し、内側のAktのはたらきをおさえる（＝がんにならずにすむ）ことがわかります。

Aktのはたらきを直接おさえているのはPHLDA3だった

Aktは、細胞膜 と結合すると活性化し、正常な細胞 をがん細胞 に変えることがわかっています。大木先生は、「p53が活性化してPHLDA3が増えると、PHLDA3が細胞膜 と結合し、Aktが結合できなくしているということがわかりました」と言います。このしくみをまとめると、以下のようになります。
１．p53（がん抑制遺伝子 ）が活性化する
２．PHLDA3が増える
３．Akt（がん遺伝子 ）のはたらきをおさえる
４．がん細胞 ができない（図4）
Aktのはたらきを直接おさえているのがPHLDA3ということがわかったので、がんの新しい治療や診断法（しんだんほう）につながると考えられます。

大木先生からみなさんへのメッセージ

「人間の体の中には、目 に見えない小さな細胞 が無数にあります。小さな細胞 の中では、さらに小さな分子 たちの世界が広がっています。細胞 の中で、どのようにして分子 たちがはたらき、わたしたちの健康が保たれているのか調べることが、がんの研究につながります。これからも、がんを克服（こくふく）するための研究を続けていきたいと思います」（写真4）

遺伝子 のはたらきについては、まだまだわからないことがたくさんあります。今後、遺伝子 の研究が進み、がんの治療法が進歩することを期待したいですね。