タフツ大学医学部とボストン大学の研究者による研究で、一般的な化学物質への曝露がヒト乳房組織の発達に影響を及ぼす可能性が示された。この研究はProceedings of the National Academy of Sciencesに掲載され、従来の実験室システムでは捉えることが難しい分子レベルの影響を調べるため、乳房組織の三次元モデルを使用した。
この研究は、化学物質への曝露が乳がんを引き起こすことを証明したものではない。むしろ、発達中のヒト組織モデルにおける分子変化を特定し、研究者はそれらが後年の乳房疾患に対する感受性に影響する可能性があるとしている。今回の結果は、こうした変化がヒト組織内で持続するのか、後の疾患に寄与するのか、また乳がんリスク評価に利用できるバイオマーカーの特定に役立つのかを研究する出発点となる。
健康なヒト組織から作られたモデル
内分泌かく乱化学物質に関する既存の証拠の多くは、動物研究または実験室で培養した細胞から得られている。これらの方法は重要な生物学的影響を明らかにできる一方、ヒト乳房組織の細胞の複雑性を完全には再現できない。
この制約に対処するため、研究チームは健康な若い女性13人から提供された乳房組織を用いてオルガノイドを培養した。オルガノイドは、複数種類の乳房細胞を含む三次元の実験室モデルである。この研究では、正常なヒト乳房の発達の特徴を一部再現しながら、発達中の組織が約3週間にわたる化学物質曝露にどう反応するかを調べることができた。
この発達段階の文脈が、研究課題の中心にある。乳房組織は出生後、思春期や妊娠を含め、大きな変化を経験する。研究者は、乳腺の発達におけるこうした重要な時期には、細胞が環境シグナルに特に反応しやすい可能性があると指摘している。
混合物が重要な理由
この研究は一般的な化学物質に焦点を当て、特に複数のビスフェノールが同時に存在する場合を詳しく調べた。ビスフェノールは、ホルモンシグナルを妨げる可能性がある化学物質を指す内分泌かく乱の研究で、よく取り上げられる物質の一つである。
研究者は、いくつかの化学物質への曝露によって、オルガノイド内の分子パターンが変化する可能性を見いだした。結果は、化学物質を一つずつ評価するのではなく、ビスフェノールの組み合わせを調べることが特に重要である可能性を示している。日常環境では、人々が複数の化学物質に曝露される可能性があるため、この違いは重要だ。
今回の結果は臨床的な結論ではなく、研究の土台として位置づけられている。次に問われるのは、オルガノイドシステムで確認された分子効果がヒト組織でも持続するのか、それらが疾患の転帰と関連するのか、そして有用なリスク指標に変換できるのかという点だ。
予防研究への示唆
研究の上席著者であり、タフツ大学医学部の教授であるCharlotte Kuperwasserは、追加研究による検証が進めば、科学者のがん予防に対する考え方が変わる可能性があると述べた。潜在的な意義は、疾患が現れる前に生物学的変化を特定することにあり、オルガノイドで得られた結果を直ちに健康への影響を示す証拠として扱うことではない。
この研究は、環境健康研究におけるオルガノイドの価値も示している。組織由来の三次元モデルを使うことで、科学者は単純な細胞培養よりもヒト組織に近いシステムで発達過程を調べながら、実験室研究の実験的な制御性を維持できる。
現時点で最も重要な成果は、研究プラットフォームと一連の分子観察結果である。この研究は、内分泌かく乱化学物質が乳房の生物学にどう影響する可能性があるのかという問いを深める一方、個人の曝露、疾患リスク、予防戦略について結論を出す前に、追跡研究が必要であることを強調している。
次に何が起きるのか
今後の研究では、報告された変化が再現できるのかを検証し、どの程度の期間続くのかを明らかにし、後年の乳房疾患との関連があるかどうかを調べる必要がある。研究者はまた、これらのモデルから得られる分子シグネチャーが信頼できるバイオマーカーになり得るかどうかを評価する必要がある。
実験室モデルから健康指針へ至る道のりは長い。しかしこの研究は、よりヒトに即した調査方法を提示している。それは、環境中の化学物質への曝露に対する発達反応をモデル化できる、健康な提供者由来の乳房オルガノイドだ。ヒト組織の複雑性が大きな課題となってきた分野では、この能力は初期の化学的発見そのものと同じくらい重要な意味を持つ可能性がある。
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Originally published on medicalxpress.com
