大腸がんにおける硫化水素の意義。メカニズム解明と診断・治療戦略

Implications of hydrogen sulfide in colorectal cancer: Mechanistic insights and diagnostic and therapeutic strategies.

抄録

硫化水素（HS）は大腸がん（CRC）において重要なシグナル伝達物質である。大腸では、大腸細胞の酵素系の触媒合成と腸内微生物の放出により生成され、大腸細胞のミトコンドリアで酸化的に代謝される。大腸上皮細胞における内因性HSと腸管内腔における外因性HSの両方が、CRCの発症と進行に寄与していることが知られています。内因性合成酵素のアップレギュレーションが、CRC細胞におけるHS濃度の上昇の原因であると考えられています。近年、様々な診断用プローブや併用療法、およびHS調節による腫瘍治療法が開発され、CRCの診断と治療のための活発な研究分野になっている。本総説では、CRCの発生、進行、診断および治療におけるヘパラン硫酸の機能とともに、ヘパラン硫酸の生成および酸化的代謝の具体的メカニズムに焦点を当てる。また、この急成長中の分野の現在の課題と将来の研究についての洞察を述べる。

Hydrogen sulfide (HS) is an important signaling molecule in colorectal cancer (CRC). It is produced in the colon by the catalytic synthesis of the colonocytes' enzymatic systems and the release of intestinal microbes, and is oxidatively metabolized in the colonocytes' mitochondria. Both endogenous HS in colonic epithelial cells and exogenous HS in intestinal lumen contribute to the onset and progression of CRC. The up-regulation of endogenous synthetases is thought to be the cause of the elevated HS levels in CRC cells. Different diagnostic probes and combination therapies, as well as tumor treatment approaches through HS modulation, have been developed in recent years and have become active area of investigation for the diagnosis and treatment of CRC. In this review, we focus on the specific mechanisms of HS production and oxidative metabolism as well as the function of HS in the occurrence, progression, diagnosis, and treatment of CRC. We also discuss the present challenges and provide insights into the future research of this burgeoning field.