ドイツのルール大学ボーフムの化学および生化学部に所属するヨハネス・カルゲス博士（Dr. Johannes Karges）を中心とする国際研究チームが、癌細胞に蓄積し、光の活性化後にこれを除去するナノ粒子を開発しました。さらに、研究者らはナノ粒子にラベルを付けて、免疫細胞が体内の類似した細胞を排除する方法を学ぶようにしました。これにより、未検出の転移も治療することができると言われています。この研究結果は、2023年9月2日のNature Communications誌にて公開されました。この論文は「Theranostic Imaging and Multimodal Photodynamic Therapy and Immunotherapy Using the mTOR Signaling Pathway（mTORシグナル経路を使用した診断イメージングおよび多機能光線力学療法と免疫療法）」と題されています。
ほとんどの癌は転移性を持っているため、全身に広がる可能性があります。原発性腫瘍の細胞は周囲の組織に成長し、血流やリンパ系を通じて遠隔の臓器に移動して、そこで二次転移性腫瘍を形成します。カルゲス博士は次のように説明しています。「現在、原発性腫瘍と戦う効果的な方法はありますが、転移はまだ非常に治療が難しい。癌で死亡する人の90%は、原発性腫瘍ではなく、転移および腫瘍の後退から死亡しています。」
カルゲス博士とその国際チームは、血流に投与されるナノ粒子にパッケージされた薬を開発しました。「腫瘍は急速かつ制御不能に成長するため、その組織は漏れやすい」と彼は述べます。「健康な組織とは異なり、このためナノ粒子は腫瘍細胞に好んで蓄積されるのです。」
ステップ1：既知の腫瘍の治療
投与時には、薬はまだ効果がありません。光で活性化すると効果を発揮します。検出された腫瘍に十分なナノ粒子が存在する場合、例えば手術中に光で照射して活性化することができます。このエネルギー供給後、活性種は免疫原性細胞死を引き起こします。光活性化ナノ粒子を含む腫瘍細胞は除去され、この方法で治療された腫瘍は消失します。
ステップ2：免疫細胞を検索に向かわせる
しかし、それだけではありません。ナノ粒子およびその光誘導効果は、治療された腫瘍の細胞の小胞体で大量の酸化ストレスを引き起こします。「これは体自体の免疫システムに警告します」とカルゲス博士は説明しています。「免疫細胞は、このタイプの細胞で何か完全に間違っていると認識し、そのような細胞はしたがって除去する必要があると判断します。」これは光治療された腫瘍の細胞だけでなく、体中の同じ種類のすべての細胞にも当てはまります。「その結果、免疫システムはさらなる転移を探し始め、それらを無害化する」とカルゲス博士は言います。
この研究チームは、癌細胞と動物モデルでこの原理の有効性を実証しました。彼らは、転移して治療不可能な人間の腫瘍細胞から移植されたマウスを効果的に治療するためにこれを適用しました。「次のステップとして、私たちは更に詳しい研究を行うための産業パートナーを探しています」とカルゲス博士は述べています。彼は、この技術が臨床応用で広く使用されるまでには、さらに数年の開発作業が必要と予想しています。
[News release] [Nature Communications article]
