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がん細胞とは?発生や突然変異のメカニズムについて解説

多くの方が耳にしたことがあるであろう、がん細胞。がん細胞は、どのように発生するのでしょうか。本記事では、がん細胞の発生や細胞の突然変異のメカニズムについて解説します。

目次

がん細胞とは?

がん細胞とは?

正常な細胞は、体の状態など必要な状況に応じて増え、必要がなくなれば増えることをやめます。ケガをした際に、そのケガを治すために増殖し、ケガが治ってきたら増殖を止める、といった例がわかりやすいでしょう。

一方、がん細胞は正常な細胞とは異なり、身体からの命令を無視して増殖し続けます。増殖したがん細胞は、正常な組織が必要とする栄養を奪ったり、離れた組織でもがん細胞のかたまりを作ったりして、身体を蝕んでいきます。

実は、健康な人でも、1日に5,000個ほどのがん細胞ができるという研究結果もあります。通常は、できたがん細胞は身体の中の免疫細胞(リンパ球)が退治していますが、免疫細胞により退治しきれなかった異常細胞はがん細胞となり、かたまりとなってがんになるという仕組みです。

がん細胞はどのように発生する?

がん細胞はどのように発生する?

がん細胞は、正常な細胞の遺伝子が何らかの原因によって傷ついたり、変異したりすることにより発生します。

人間の身体は約60兆個の細胞からできているとされており、そのうち1%程度の細胞が毎日生まれ変わっています。失った細胞を補うために細胞分裂をし、新しい細胞がつくられますが、その際に遺伝子が突然変異しコピーミスが起こることがあります。その突然変異した細胞が、がん細胞となるわけです。

通常、変異した細胞は生き続けることができませんが、後述する遺伝子の異常や突然変異の仕方により、異常に増殖したり生き続けたりする細胞が、やがてがんのかたまりになります。

遺伝子の突然変異の原因は?

遺伝子の突然変異(コピーミス)の原因として主なものは、タバコ・食材の焦げ・発がん性物質・自然に存在する放射線などといわれています。

正常な細胞の遺伝子に2~10個の傷がつくことによりがん細胞が発生し、このがん細胞を発見できるようになるまで10~20年かかるとされています。このことを「多段階発がん」といいます。

がん発生と免疫機能の関係

がんの発生要因は、免疫機能の低下とも関係があるといわれています。遺伝子が変異しても、通常は免疫細胞により変異した遺伝子は排除されますが、何らかの理由で免疫反応から逃れたがん細胞が長時間かけて増殖され、発見されるとも考えられています。

関連ページ:がん遺伝子治療とは

遺伝子の傷や変異のメカニズム

遺伝子の傷や変異のメカニズム

がん細胞が発生するメカニズムについては先述のとおりです。遺伝子の傷や変異の仕方にも種類がありますので、それぞれ解説します。

がん遺伝子とがん抑制遺伝子

がん細胞は遺伝子に傷がつくことにより発生しますが、傷がつく遺伝子にもパターンがあります。

1.がん遺伝子の活性化

がん遺伝子の活性化とは、がん細胞の増殖が止まらなくなることをいいます。がん遺伝子により作られるタンパク質の働きが異常に強くなり、がんに繋がる増殖異常を引き起こします。

遺伝子の種類により増殖の仕方も異なります。「ras」と呼ばれる遺伝子の場合、特定の場所に傷がつくことにより働きが強くなり、細胞が異常増殖します。「myc」と呼ばれる遺伝子は、1つの細胞に含まれる遺伝子の数が増えることで「myc遺伝子」によってつくられるタンパク質も増え、細胞が異常増殖します。

2.がん抑制遺伝子の不活性化

がん抑制遺伝子の不活性化とは、細胞増殖を止めるための遺伝子が働かなくなることをいいます。

がん抑制遺伝子は、細胞増殖の抑制や、細胞のDNAについた傷の修復、細胞死の誘導(アポトーシス)などの働きがあります。代表的ながん抑制遺伝子は、「p53遺伝子」「RB遺伝子」「MLH1遺伝子」「p16遺伝子」「PTEN遺伝子」などです。このようながん抑制遺伝子の働きが悪くなることにより、がん細胞の増殖にブレーキがかからなくなるのです。

突然変異とエピジェネティック変異

DNAの傷のつき方や変異の仕方についても、パターンがあります。

1.DNAの突然変異

遺伝子の傷はDNAの傷ともいえます。DNAに記録されている暗号を遺伝子といいますが、この暗号にエラーが生じることが突然変異です。DNAは4種類の文字の組み合わせで構成されていますが、この文字の組み合わせに間違いが生じてしまうことがあるのです。

先述したがん細胞発生の原因とされる、タバコや食材の焦げ、放射線などの発がん要因が突然変異を引き起こすことがわかっています。DNAの突然変異により、がん遺伝子の活性化・がん抑制遺伝子の不活性化が起こるとされています。

2.DNAのエピジェネティック変異

DNAに記録されている暗号自体にエラーが生じるのではなく、暗号の使われ方が変わってしまうのがエピジェネティック変異です。細胞が必要な遺伝子と不要な遺伝子につける目印をエピジェネティクスといい、その情報を読み出す仕組みが変化してしまうことをエピジェネティック変異といいます。

エピジェネティクスには「DNAメチル化」や「ヒストン修飾」などがあり、その仕組みが変化することにより、遺伝子に異常が発生し、がん細胞となることが知られています。

がん細胞が増殖するとどうなる?

がん細胞が増殖するとどうなる?

がん細胞は異常な速さで分裂や増殖を繰り返します。また、がん細胞が発生した臓器とは別の場所まで、血液やリンパ液などに乗って転移することもあります。

がん細胞は正常な細胞よりも多くの栄養素を必要とし、ヒトの身体から栄養を奪うことにより生き残っていきます。がんが進行した際に体重が減少しますが、これはがん細胞に栄養を奪われてしまうことが原因のひとつです。

また、がん細胞の増殖や成長は、臓器を圧迫したり骨を溶かしたりするため、炎症や激しい痛みを発生させます。

このように、がん細胞が増殖した状態をそのままにしておくと、身体のさまざまな箇所を蝕んでいきます。

がん細胞を発見する方法は?

がん細胞を発見する方法は?

がん細胞や遺伝子の異常を発見するためには、各種検査や検診を行います。

厚生労働省では、がんの早期発見のために、統計上罹患数や死亡者数の多い、胃がん・肺がん・乳がん・大腸がん・子宮がんの5つの検診を推奨しています。これらのがん検診は、科学的に効果が証明されていることも、厚生労働省が推奨している理由のひとつです。

がん検診以外にも、通常の健康診断や体調が悪く病院を受診した際などに、がんの疑いがあれば検査をします。部位により検査方法は異なりますが、それぞれに適した検査を行って、がん細胞の有無を調べます。検査の結果により、医師ががんの確定やステージを決定します。

また、遺伝子の異常を利用してがんの診断をおこなう研究も進められています。例として、便や血液の中に微量に存在する異常DNAを検出し、がん細胞を発見する試みがあります。

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