戦争が起これば、防空網のような軍事施設とともに発電所が真っ先に攻撃される。人体で起きる戦争も同じだ。がん細胞は人体の防衛軍である免疫細胞からエネルギー機関であるミトコンドリアを奪取することが判明した。
米国スタンフォード大学医学部病理学科のデリック・オクワン・ドゥオドゥ（Derick Okwan-Duodu）教授の研究チームは「がん細胞がミトコンドリアを奪って免疫細胞の攻撃を回避し、免疫細胞が集結したリンパ節へ転移し得る」と12日（現地時間）に国際学術誌「セル・メタボリズム」に発表した。
◇発電所を盗み人体の免疫反応を回避
免疫系はがん細胞の成長と拡散を阻む人体の防衛軍である。しかし腫瘍が体内に定着すると、この防衛軍の攻撃を避けてリンパ節へ転移する。いわば敵軍が防衛軍司令部にどっかり陣取る格好だ。研究チームはマウス実験を通じてミトコンドリアががん細胞の秘密兵器であることを突き止めた。
ミトコンドリアは細胞質でエネルギーをつくる小器官で、細胞核とは異なり独自のDNAも持つ。科学者は、ミトコンドリアはもともと独立した細菌だったものが動物細胞に取り込まれて共生し、エネルギー機関へ進化したとみている。植物細胞のエネルギー機関である葉緑体も同様である。
研究チームは、マウスに移植したがん細胞が多様な免疫細胞からミトコンドリアを奪う事実を見いだした。ミトコンドリアの移行は、がん細胞がリンパ節に移植された場合でも皮膚に移植された場合でも関係なく同じ比率で発生した。がん細胞は無条件に敵軍のバッテリーあるいは発電所から奪取する格好だ。
がん細胞はミトコンドリアを奪うことで少なくとも二つの利点を得ることが分かった。発電所を奪われると、細胞傷害性T細胞やナチュラルキラー（NK）細胞のような免疫細胞が敵軍を識別し攻撃する能力が大きく低下した。
逆に、がん細胞が免疫細胞を避ける偽装力は強化された。人体は侵入者を防ぐ過程で正常細胞まで傷つけないよう、免疫チェックポイントというタンパク質で標識する。ミトコンドリアを奪取したがん細胞は免疫チェックポイントであるPD-L1で自らを偽装した。
がん細胞はMHC1（主要組織適合性複合体1型）タンパク質も活用した。本来MHC1は免疫細胞にがん細胞の特徴を知らせ、攻撃を誘導する情報兵の役割を果たす。ミトコンドリアを奪ったがん細胞はMHC-Iの発現を調節して免疫細胞の攻撃を避けた。
◇エネルギーより免疫系の撹乱が目的
がん細胞のミトコンドリア奪取は、エネルギー獲得より通信網の撹乱を狙ったものだと判明した。ミトコンドリアを取り込んだがん細胞は、免疫シグナルを伝達するⅠ型インターフェロン経路と関連した遺伝子発現を開始した。
インターフェロンシグナルは、がん細胞が免疫細胞を回避しリンパ節侵襲を支援するのに役立った。防衛軍の通信を盗聴し逆用する格好だ。研究チームは、インターフェロン関連遺伝子を抑制するとがん細胞のリンパ節移動能力が低下する事実を見いだした。
がん細胞はミトコンドリアの本来の機能とは無関係だった。がん細胞が奪ったミトコンドリアがエネルギー運搬分子であるATP（アデノシン三リン酸）を産生できなくても、がん細胞の免疫回避能力はそのまま維持された。研究チームは、ミトコンドリアのエネルギー産生ががん細胞のリンパ節攻略の決定的要因ではないことを示唆すると説明した。
米国ユタ大学生化学科のミナ・ロー・ジョンソン（Minna Roh-Johnson）教授は「既存研究の多くは、奪取されたミトコンドリアの役割ががん細胞にエネルギーのみを供給すると仮定していた点で、今回の研究は興味深い」と述べた。ロー・ジョンソン教授は2023年、国際学術誌イーライフ（eLife）に、移行したミトコンドリアがエネルギー代謝機能を失っても依然としてがん細胞の成長を促進するという研究結果を発表した経緯がある。
がん細胞がミトコンドリアを奪い該当組織へ転移することが明らかになったのは今回が初めてではない。米国サウスアラバマ大学とテキサス大学医学部の共同研究チームは昨年、ネイチャーに神経細胞のミトコンドリアががんの脳転移を助けるという研究結果を発表した。
科学者は、がん細胞のミトコンドリア奪取を攻略してがん転移を防ぐ方法を見いだせるとみる。シンシア・ラインハート・キング（Cynthia Reinhart-King）ライス大学生物工学科教授は「今回の発見はミトコンドリア移植ががん進行を助ける新たなメカニズムであることを示す」とし、「複数の研究室で免疫細胞を改変し、ミトコンドリア奪取によるがん細胞の免疫回避に対応させる『免疫工学（immunoengineering）』を研究している」と述べた。
スタンフォード大学の研究チームは現在、多様な細胞でミトコンドリアを区別する特徴を解明し、がん細胞内部でミトコンドリアの活動を追跡する研究を進めている。これによりがん細胞の転移経路を予測できるとみる。オクワン・ドゥオドゥ教授は「がん細胞が奪ったミトコンドリアが、がんの生存と増殖の場所を決定し得る」と語った。
参考資料
Cell Metabolism（2026）、DOI: https://doi.org/10.1016/j.cmet.2025.12.014
Nature（2025）、DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09176-8
eLife（2023）、DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.85494