がん細胞が神経細胞と接することでどのような恩恵があるのか？

この疑問に答えるため、研究者たちはまず、がんの転移に神経がどのように関係しているのかを調べました。

マウスの乳がんモデルを使い、がんの周りにある神経からがんへの信号をボツリヌス毒素（ボトックス）でブロックし、その影響を観察したのです。

すると、神経からの信号が届かなくなったがん細胞は、エネルギーを作る能力が低下し、成長が遅くなり、周囲の組織への広がり（侵襲性）も弱まることが確認されました。

この結果から、神経からの何らかの刺激が、がん細胞のエネルギー代謝を支えている可能性が浮かび上がりました。

では、神経細胞はがん細胞に対して具体的にどのような「援助」をしているのでしょうか。

この謎を解明するため、研究チームは乳がん細胞と神経細胞を同じ培養皿で一緒に育て、高性能の顕微鏡を使って詳しく観察しました。

すると、がん細胞が神経細胞と密接に接触し、まるで「橋」を架けるように細いトンネル状の管でつながっていることが明らかになりました。

この「橋」を通して、神経細胞のミトコンドリア（細胞内のエネルギー工場）が、まるで列車が線路を走るように次々とがん細胞へ移動している様子が確認されたのです。

ミトコンドリアが細胞のエネルギー工場と言われる理由

ミトコンドリアはしばしば「細胞のエネルギー工場」と呼ばれています。その理由は、ミトコンドリアが私たちが食べた食物や吸った酸素から、細胞が活動するためのエネルギーを作り出しているからです。具体的には栄養を酸素で燃やして発生したエネルギーをエネルギーの通貨と呼ばれる「ATP（アデノシン三リン酸）」という物質に変換して細胞に提供しているのです。細胞はこのATPを使ってさまざまな作業（分裂、成長、筋力、思考）を行います。私たちがスマートフォンを使うときにバッテリーから電気を取り出すように、細胞はミトコンドリアが作ったATPを使って動いているのです。だからこそ、ミトコンドリアは「細胞のエネルギー工場」と例えられるのです。私たちの先祖（古細菌）は地球に酸素が増えてくると酸素を使ってエネルギーを作れるミトコンドリアの先祖を細胞内部に取り込み、自らも酸素を使う能力を獲得しました。そのためミトコンドリアの増加はエネルギー工場の増加と同じように細胞の総合的な出力を増加させる効果が見込めます。