北海道大学の小川美香子教授、米国国立がん研究所の小林久隆主任研究員らの研究グループは、株式会社島津製作所、名古屋大学と共同で、近赤外光を用いた光免疫療法の治療メカニズムを解明した。細胞上の「デス・スイッチ」をONにしてがん細胞を選択的に殺すことができる。

 従来の抗がん剤治療と異なり、光免疫療法(小林久隆主任研究員らが発見)は、がん細胞以外に毒性を発揮しないため副作用が極めて小さい。がん免疫の活性化や転移がんへの有効性なども認められ、有望ながん治療法とされる。光免疫療法では、IR700という化学物質を結合させた抗体を投与した後、近赤外光を照射するとがん細胞を殺傷できるが、そのメカニズムの解明が注目されていた。

 今回、質量分析装置・原子間力顕微鏡などによる解析を行った結果、光化学反応により、IR700の水溶性軸配位子が外れ化学構造が変化し、脂溶性の構造へ大きく物性が変わることを発見。この物性変化が「デス・スイッチ」の正体であり、近赤外光という生体に毒性を示さない光のリモコンにより、狙った細胞膜上のスイッチをONにできることを突き止めた。また、マウスを用いた実験で、生体内でも同様に光化学反応が引き起こされることを証明。これにより、光によりがん細胞に結合した薬剤だけを毒に変えることができる、全く新しい細胞殺傷方法であることが解明された。

 今回の研究で見出した全く新しい光化学反応を用いた細胞の殺傷方法は、今後のがん治療を大きく変えるとみられる。化学的観点からも生体内で化合物を活性化して選択的に狙った細胞を殺すことができる手法として有用性が高く、今後の薬剤開発に様々な方向から利用されることが期待される。

論文情報:【ACS Central Science】Photo-induced ligand release from a silicon phthalocyanine dye conjugated with monoclonal antibodies; A mechanism of cancer cell cytotoxicity after near infrared photoimmunotherapy

名古屋大学

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