腸内細菌由来の RNA と機械刺激受容体 Piezo1 による新しい大腸がん抑制メカニズムを発見~胆汁酸の UDCA が Piezo1 を介した腸内 RNA シグナルを増強し,大腸がんの進展を抑制~

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2025-12-26 北海道大学

愛知医科大学の丸山健太教授らの研究グループは、腸内細菌が産生するRNAが腸上皮に発現する機械刺激受容体Piezo1を活性化し、大腸がんの増殖・進展を抑制する新たな分子メカニズムを解明した。糞便中RNAの多くは腸内細菌由来で、胆汁酸ウルソデオキシコール酸(UDCA)が細菌由来細胞外小胞を破壊し、「裸の」RNAを放出することでPiezo1シグナルを増強することが判明した。高脂肪食ではUDCA量が低下し、この経路が弱まり大腸がんが進展するが、UDCA投与により抑制効果が回復した。さらにPiezo1はZfp281–Lgr5–Wnt/βカテニン経路を負に制御する腫瘍抑制因子として機能することが示され、本研究は腸内核酸環境と機械刺激受容体のクロストークという新概念を提示した。成果は Cell Reports に掲載された。

腸内細菌由来の RNA と機械刺激受容体 Piezo1 による新しい大腸がん抑制メカニズムを発見~胆汁酸の UDCA が Piezo1 を介した腸内 RNA シグナルを増強し,大腸がんの進展を抑制~
図 1 腸内細菌由来の RNA と機械刺激受容体 Piezo1 による大腸がん抑制機構

<関連情報>

細菌由来の細胞分泌小胞に含まれる一本鎖 RNA は Peizo1 を介して大腸癌を抑制する Bacterial extracellular vesicle ssRNA prevents colorectal cancer progression via Piezo1

Takeshi Kondo, Yasunori Takayama, Yutaro Kumagai, Naoki Takemura, Shigetsugu Hatakeyama, Makoto Tominaga, Kenta Maruyama
Cell Reports  Available online: 17 December 2025
DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116737

Highlights

  • Fecal ssRNA originates from bacterial fecal extracellular vesicles (FEVs)
  • UDCA gavage ruptures FEVs, increasing “naked” ssRNA and inhibiting CRC progression
  • Fecal ssRNA suppresses colorectal cancer (CRC) proliferation via Piezo1
  • ssRNA-Piezo1 axis suppresses Wnt/β-catenin signaling in CRC by inhibiting Zfp281

Summary

Single-stranded RNA (ssRNA) can activate the mechanosensitive ion channel Piezo1 in the gut. However, its source and role in colorectal cancer (CRC) remain unclear. In the present study, we demonstrate that ssRNA within fecal extracellular vesicles (FEVs) derived from bacteria, particularly those susceptible to lysis by ursodeoxycholic acid (UDCA), can suppress CRC progression via Piezo1 activation. Gut-specific Piezo1-knockout mice developed more tumors following CRC induction. Similarly, Piezo1-deficient CRC cell lines exhibited increased proliferation with upregulated Wnt/β-catenin signaling. Mechanistically, Piezo1 activation downregulated the transcription factor Zfp281, decreasing the expression of its target gene Lgr5 and dampening Wnt/β-catenin signaling. Notably, oral UDCA administration enhanced FEV rupture, increasing luminal “naked” ssRNA and mitigating high-fat diet-induced CRC in vivo. These findings identify the bacterial ssRNA-Piezo1 axis as a potential therapeutic target in CRC.

医療・健康
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