骨肉腫が思春期のひざ近傍に発生しやすい理由を解明 ――成長期における骨芽細胞の増殖活性化とDNA損傷応答の破綻により骨肉腫が発生することを発見――

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2026-07-19 東京大学

東京大学と慶應義塾大学の研究グループは、骨肉腫が思春期に膝近傍の長管骨骨幹端で発生しやすい理由を解明した。成長期の骨幹端には、成長板から分泌されるIHH(ヘッジホッグシグナル)の作用で活発に増殖する未熟骨芽細胞が存在し、同時にDNA複製ストレスによるDNA損傷応答(DDR)が恒常的に働いていた。この細胞集団に骨肉腫で高頻度に見られるc-Myc活性化が起こると増殖は促進されるものの、p53とp21を介したDNA損傷応答がブレーキとして機能し、異常増殖を抑制する。一方、p53機能が失われると防御機構が破綻し、高悪性度の骨肉腫が形成され肺転移も生じた。成長期骨幹端では増殖促進と腫瘍抑制が均衡しており、その破綻が骨肉腫発症の基盤となることを示した成果であり、新たな分子標的治療や治療戦略の開発につながることが期待される。

骨肉腫が思春期のひざ近傍に発生しやすい理由を解明   ――成長期における骨芽細胞の増殖活性化とDNA損傷応答の破綻により骨肉腫が発生することを発見――
図1:本研究の概要

<関連情報>

若年者の骨幹端における固有の組織恒常性は、骨肉腫発生の基盤となる Inherent tissue homeostasis of the juvenile metaphysis provides a foundation for osteosarcoma development

Masato Saito,Fumie Nakasuka,Nao Sankoda,Yihan Wang,Jumpei Taguchi,Sho Ohta,Yosuke Yamada,Manabu Ozawa,Satoko Sakurai,Atsushi Kondo,Tetsuo Ushiku,Robert Nakayama,Masaya Nakamura,Hiroshi Takayanagi,Atsushi Shibata,Takuya Yamamoto & Yasuhiro Yamada
Nature Communications  Published:26 June 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-74929-6

Abstract

Osteosarcomas preferentially arise in the metaphysis of juvenile long bones, near the growth plate, unlike most cancers, whose incidence increases with age. Here, we show that p21, a negative regulator of the cell cycle, is induced in proliferating juvenile metaphyseal osteoblasts in response to DNA replication-associated damage. Single-cell RNA sequencing defines a differentiation hierarchy from multipotent progenitors to mature osteoblasts and identifies immature osteoblasts enriched for proliferation and replication stress responses. p21-positive metaphyseal osteoblasts associate with growth plate Indian hedgehog expression and decline after growth plate maturation or Hedgehog inhibition. c-Myc induction selectively promotes juvenile osteoblast proliferation despite p53 activation, but this proliferative response remains Hedgehog-dependent and ceases after growth plate maturation. By contrast, p53 inactivation enables sustained Hedgehog-independent proliferation of c-Myc-induced osteoblasts and lung metastasis. These findings reveal juvenile metaphyseal tissue homeostasis as a potential basis for the age of onset, anatomical specificity, and mutational profile of human osteosarcomas.

医療・健康
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