鉄：がんと細胞周期のキープレイヤー？

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J Trace Elem Med Biol.2020 Jul;62:126582. S0946-672X(20)30147-4. doi: 10.1016/j.jtemb.2020.126582.Epub 2020-07-09.

鉄：がんと細胞周期のキープレイヤー？

Iron: Key player in cancer and cell cycle?

Azmi Khan
Pratika Singh
Amrita Srivastava

PMID: 32673942 DOI: 10.1016/j.jtemb.2020.126582.

抄録

背景:

鉄はすべての生物の成長と代謝活動に不可欠な要素であるが、周囲にはオキシ水酸化鉄イオンの形で残っている。可溶性の第一鉄の形で鉄を利用できないため、鉄を利用できるようにし、その恒常性を維持するために、様々な生物の中で特定の経路や機械が開発されてきました。鉄の恒常性は、過剰なだけでなく、欠乏だけでなく、さまざまな状況下で鉄が人間の異なる病理学的条件につながるように不可欠である。

BACKGROUND: Iron is an essential element for growth and metabolic activities of all living organisms but remains in its oxyhydroxide ferric ion form in the surrounding. Unavailability of iron in soluble ferrous form led to development of specific pathways and machinery in different organisms to make it available for use and maintain its homeostasis. Iron homeostasis is essential as under different circumstances iron in excess as well as deprivation leads to different pathological conditions in human.

目的:

このレビューでは、細胞増殖に関連して鉄の過剰と欠乏に関連する現在の知見を強調しています。

OBJECTIVE: This review highlights the current findings related to iron excess as well as deprivation with regards to cellular proliferation.

結論:

鉄の過剰は、酸化ストレスを受けた状態や免疫系の変化を引き起こすことで、大腸がん、乳がんなどのさまざまな種類のがんに広く関連しています。皮肉なことに、鉄欠乏は貧血状態を引き起こし、様々な段階で細胞周期を停止させますが、そのメカニズムはまだ解明されていません。鉄欠乏はG1/S、場合によってはG2/Mチェックポイントで細胞周期を停止させ、成長を停止させます。しかし、場合によっては、鉄過負荷が特定のシグナル伝達経路を遮断することで、G1期の細胞周期を停止させます。特定の天然および合成の鉄キレート剤は、鉄の恒常性の変化によって引き起こされる病気と戦うために数十年から探索されています。

CONCLUSIONS: Iron excess is extensively associated with different types of cancers viz. colorectal cancer, breast cancer etc. by producing an oxidative stressed condition and alteration of immune system. Ironically its deprivation also results in anaemic conditions and leads to cell cycle arrest at different phases with mechanism yet to be explored. Iron deprivation arrests cell cycle at G1/S and in some cases at G2/M checkpoints resulting in growth arrest. However, in some cases iron overload arrests cell cycle at G1 phase by blocking certain signalling pathways. Certain natural and synthetic iron chelators are being explored from few decades to combat diseases caused by alteration in iron homeostasis.