東京工業大学と京都大学の研究グループは、「スライムの化学」を利用して、第5のがん治療法として注目されるホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の治療効果を劇的に向上させることに成功した。

 BNCTとは、ホウ素に熱中性子を照射することにより核反応を起こし、細胞傷害性の高いα粒子とリチウム反跳核を産生してがん細胞に傷害を与える治療法である。ホウ素化合物には、ボロノフェニルアラニン(BPA)が用いられる。BPAは、がん細胞に多く発現しているLAT1というアミノ酸トランスポーターを介して細胞に取り込まれる性質があるため、選択的にがんに集積することが可能だ。

 従来の放射線療法では治療が困難な再発性のがんや、多発性のがんに対しても有効とされるBNCTだが、BPAががん細胞に長期的に留まることができないという欠点がある。そこで本研究では、BPAのがんにおける滞留性を長期化してBNCTの治療効果を向上させるため、「スライムの化学」に着目した。

 液体のりとホウ砂を混ぜるとスライムができる。これは、液体のりの主成分であるポリビニルアルコール(PVA)をホウ酸イオンが「つなぐ」化学反応が起こるためだ。PVAは生体適合性の高い材料としても知られているため、同様の化学反応を利用してPVAにBPAを結合させたところ(PVA-BPA)、PVA-BPAはLAT1介在型エンドサイトーシスという経路で細胞に取り込まれるようになった。結果として、がん細胞に取り込まれるホウ素量は従来法の約3倍に向上し、がん細胞内で高いホウ素濃度を長期的に維持することが可能となった。

 マウスの皮下腫瘍モデルを用いてPVA-BPAを用いたBNCTの治療効果を検討したところ、皮下腫瘍をほぼ消失させることに成功したという。PVA-BPAは水中でPVAとBPAを混ぜるだけで合成でき、極めて実用性が高いことから、今後は臨床応用を目指して研究を進めるとしている。

論文情報:【Science Advances】Poly(vinyl alcohol) Boosting Therapeutic Potential of p-Boronophenylalanine in Neutron Capture Therapy by Modulating Metabolism

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