Mayo Clinic、別個の研究でナノ粒子がん治療2件を前進

Mayo Clinicの研究者らは、ナノ粒子を用いた2つの独立したがん治療アプローチを前進させている。1つはミルク由来の送達担体で侵攻性の胆管がんを標的とするもので、もう1つは転移性疾患において磁性ナノ粒子で腫瘍を加温する手法である。

第1のプログラムでは、ミルク由来ナノ粒子を誘導型の送達担体のように用い、胆管癌（cholangiocarcinoma）腫瘍へ治療を直接届ける方法を研究者らが開発した。JHEP Reportsに掲載された所見は、正常組織を温存しつつがん細胞を攻撃することを狙った標的遺伝子治療の可能性を示す。学際的研究チームは、小分子干渉RNA（siRNA）を用いる遺伝子治療戦略を採用した。siRNAは特定の遺伝子を一時的にサイレンシングできる分子である。

チームは、がん細胞表面に選択的に結合できる分子を見いだすため、600兆個に及ぶランダムDNA分子の膨大なライブラリーをスクリーニングした。Cell-SELEXと呼ばれる手法により、アプタマー（aptamer）として知られる短いDNA鎖を同定した。これは分子レベルのホーミング装置のように機能し、胆管癌細胞を見つけて結合できる。そのホーミング装置を、体内で治療を運搬する生体適合性の手段として既に開発されていた、ミルク由来の微小な脂質ベース粒子に連結した。これらのミルク由来ナノ粒子にsiRNAを封入し、腫瘍標的アプタマーを装着することで、遺伝子治療をがん細胞内へ直接送達できるようにした。

このシステムにより、遺伝子サイレンシング療法をがんへ直接届け、近傍の正常組織を損なうことなく、がん増殖の低下とがん細胞死の増加につながる可能性がある。所見は前臨床段階ではあるが、本技術はMayo Clinicにより特許化されており、研究者らはいま、遺伝子標的の最適化と、複数の胆管癌の形態にわたる本アプローチの検証に取り組んでいる。長期的な目標は、このミルク由来プラットフォームを介して送達する患者特異的遺伝子治療を開発し、患者の転帰改善につなげることである。本研究は、Mayo Clinic RNA Discovery and Translation Program、Mayo Clinic Department of Surgery、Mayo Clinic Hepatobiliary SPORE NCI、Mayo Clinic Center for Cell Signaling in Gastroenterology、JSPS KAKENHI Fostering Joint International Research、ならびにUniversity of Wisconsin Biology of Aging and Age-Related Diseasesの支援を受けた。

別のプログラムでは、Mayo ClinicがNew Phase Ltd.と協力し、がん研究用として米国初となる磁性ナノ粒子媒介ハイパーサーミア装置を導入した。ハイパーサーミアは熱を用いてがん細胞を損傷させ死滅させる手技である。この治験用装置は、がん治療における本アプローチの安全性、実施可能性、ならびに潜在的有効性を評価する研究を支援する。

治験用ハイパーサーミア装置は、体幹部を標的とする電磁誘導システムである。医師はまず、酸化鉄を含む磁性ナノ粒子をIVで投与し、腫瘍へ集積させる。次にケアチームが患者を装置内に配置し、電磁波によって腫瘍を加温してがん細胞の破壊を助ける。誘導加熱調理器は装置と相互作用するために特殊な鍋を必要とする。鍋の代わりに、腫瘍がナノ粒子を取り込み、実質的に腫瘍そのものが誘導鍋となる。交番磁場がその鍋にパルスとして加わると熱が生じる。ナノ粒子の特殊コーティングにより温度は最大でも50℃に制限される。ケアチームは体温が過度に上昇しないよう患者に冷却ブランケットを使用し、厳密にモニタリングする。この制御された加温により腫瘍を損傷させ、増殖を遅らせる、あるいは停止させることが期待されている。

New Phase Ltd.はハイパーサーミア装置とナノ粒子の双方を製造している。Mayo Clinicは、ロチェスターのMayo Clinic Jacobson Building内にある放射線腫瘍学部門に本装置を設置した。チームは2025年11月に設置を完了した。その後、米国で最初の患者が2025年12月、臨床試験の一環としてハイパーサーミア治療を受けた。

臨床試験では、研究者らは脳を除くあらゆる部位の転移性固形腫瘍に対して治験治療を投与している。この治験治療は複数腫瘍への同時投与が可能で、体内深部のがんにも適用できる。研究者らは、放射線治療を含む複数ラインの全身療法やその他の先進治療に抵抗性を示すがんを有する患者に焦点を当てている。さらに、放射線など他の治療との併用におけるハイパーサーミアも研究する予定である。併用療法は、同等の有効性を保ったまま放射線量を低減できる可能性があるほか、放射線抵抗性腫瘍における転帰を改善し得る。

20年前、Mayo Clinicの放射線腫瘍医は、超音波で水を満たしたバッグを加温し、それを患者の皮膚上に置いていた。多くの場合、手術と放射線後に再発した乳がんの女性の胸壁に用いられた。しかし、水バッグの温度は不安定で、患者が疼痛を経験することもあり、この手法は次第に支持を失った。ハイパーサーミアと放射線の併用効果を示す他の研究も、技術的制約により限界があった。

Mayo Clinicは、ハイパーサーミア・プログラムで言及されている技術に財務上の利害関係を有する。Mayo Clinicは得られた収益を、患者ケア、教育、研究における非営利ミッションを支援するために用いる。