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mRNAを利用した膵臓がんの「血管新生阻害療法」とは

ナノテクノロジーでがんに挑む(6)ユニットPICとmRNAによるがん治療

片岡一則
ナノ医療イノベーションセンター センター長/東京大学名誉教授
情報・テキスト
がん治療におけるユニットPICとメッセンジャーRNA(mRNA)の具体的な活用事例を紹介する。ドラッグデリバリーシステム(DDS)の観点から、がん治療に新たな可能性を与える2つの画期的な事例は、ナノマシンがもたらすことになる医療革命に説得力を与えてくれる。(全8話中第6話)
時間:10:30
収録日:2021/05/12
追加日:2022/04/02
キーワード:
≪全文≫

●ポリマーとsiRNAのランデブー


 ここから先は少し専門的になりますが、ユニットPICは非常に面白いのです。これは安定に見えますが、実はフラスコの中では常に相手のポリマーと置き換わっています。つまり化学平衡(平衡状態)にあります。

 この動画を見ていただくと分かりますが、赤が紫に変わる、紫が赤に変わるようにして、常に置き換わっています。このように安定化しています。

 本当にこれが体の中で起きているのですかと思われるかもしれません。

 それを調べるために、また再び蛍光のエネルギー移動を使います。今度はポリマーのほうにドナー、つまり与えるほうの蛍光色素をつけます。siRNAのほうには受け取るほうの蛍光色素をつけています。この二つがドッキングした場合、ドナーを励起するとそのエネルギーがアクセプターに移るので、アクセプターの蛍光が出ます。

 これを実際に動物の体の中で行います。まずはポリマーだけをマウスに全身投与します。そうすると、当然フレット(FRET)など起きず、蛍光のエネルギー移動は起きないので、青が見えるはずです。

 実際に血管の中は青いのです。

 そのあとにsiRNAを打ち、これが本当にポリマーに捕まえられると蛍光のエネルギー移動が起きるので、今度は赤くなるはずです。

 このように赤くなります。

 念のため、標識していないポリマーを半分量入れると、半分だけ置き換わるので、ちょうどこの真ん中の緑になります。

 ですから、この血管の中でポリマーがほぼ選択的にsiRNAとランデブーをしています。ポリマーとsiRNAがランデブーしているのです。

 ここでは宇宙空間の話が出ていますが、実は血管の中は宇宙空間より難しいのです。

 いろいろなタンパク質や細胞がたくさんあり、実態は人混みの中で赤い帽子を被っている人同士がお互いに帽子を交換しているぐらいの状態でsiRNAをちゃんと安定に抱えて、がんの組織まで持っていっていることが分かりました。これは今までにない画期的なデリバリーの方法論です。


●mRNA医薬~mRNAを薬として投与する~


 皆さん、メッセンジャーRNA(mRNA)にも非常に興味があると思うので、最後にごく簡単に、mRNAのお話を少しさせていただきたいと思います。

 これは体の中で薬を作る話です。つまり、mRNAを薬として投与します。

 皆さんは遺伝子治療をご存じだと思います。これはまさに遺伝子を投与するのですが、この場合に問題なのは、遺伝子であるDNAを核まで送り込む必要があるのですが、効率が低いことです。さらに、気をつけないと、この遺伝子がゲノムに入ってしまい、がんを発症したりするリスクがどうしてもあるということです。最終的にはこれは治療用のタンパク質を作るのだから、治療用のタンパク質を投与すればいいのではないかと思うかもしれません。

 ところが、タンパク質は作用時間が非常に短いうえに、細胞の中に直接タンパク質を入れることは非常に難しいのです。

 そこで、mRNAをうまく使ってあげれば、細胞質に入るだけでタンパク質を作るので、原理的にあらゆる細胞に適用が可能なのです。つまり、分裂しない細胞でも使えるということです。そして当然、ゲノムへの挿入リスクはありません。良いことばかりです。


●mRNAを利用したがん治療~膵臓がんの「血管新生阻害療法」~


 では問題点は何かというと、実はすぐ分解してしまう、あるいは免疫反応が起きてしまうことです。しかし、私たちはこの問題を高分子ミセルにmRNAを搭載することによって解決をしました。

 こうやって今、私たちが作っているのはmRNAワクチンですが、これについてはテンミニッツTVの別の講義で詳しく紹介されています。ここではワクチン以外の、がんに対してこういうものを使ったらどうだろうかということをお話ししたいと思います。

 これは一つの例で、膵臓がんに対する「血管新生阻害療法」です。がんは生き延びるために血管が必要です。そのため、こうやってがんの血管がどん...
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