ナノ粒子は腫瘍に対する免疫反応を誘発し、副作用を回避します

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体の免疫系を刺激して腫瘍を攻撃する抗がん剤は、多くの種類のがんを治療する有望な方法です。 しかし、これらの薬剤の中には、静脈内に投与すると過剰な全身炎症を引き起こすものがあるため、患者に使用すると有害になります。

MITの研究者らは現在、その障害を回避する可能性のある方法を考え出した。 新しい研究で、免疫刺激性プロドラッグ（体内での活性化を必要とする不活性薬）が最適な活性化タイミングに調整されると、その薬は活性型の薬の場合に起こる副作用なしに、免疫系を刺激して腫瘍を攻撃することが示された。が与えられる。

研究者らは、イミダゾキノリン（IMD）と呼ばれる化合物群に基づいて、ブラシのような構造を持つプロドラッグを設計した。 最適化された活性化反応速度で設計されたこれらのボトルブラシ プロドラッグで治療されたマウスは、副作用なく腫瘍増殖の大幅な減少を示しました。 研究者らは、このアプローチを、特に他の免疫療法薬やがんワクチンと組み合わせた場合に、がん患者の免疫系反応を促進するために使用できることを期待している。

「当社のボトルブラシ プロドラッグ ライブラリーにより、免疫療法の動態を制御する免疫学的効果を示すことができ、副作用を最小限に抑えながら免疫応答を高めることができました」と、この研究の筆頭著者である MIT 大学院生のサチン・バグチャンダニ氏は述べています。 「この種のアプローチは、いくつかの有望な免疫療法薬から毒性を分離したいと考えている科学者に道を開きます。」

マサチューセッツ工科大学（MIT）の化学教授ジェレマイア・ジョンソンと、マサチューセッツ工科大学の生物工学部門および材料科学・工学部門に任命されたアンダーウッド・プレスコット教授のダレル・アービンがこの論文の上級著者であり、この論文は本日「Science Advances」に掲載される。 アーバインは、MIT コッホ統合癌研究所の副所長でもあり、MGH、MIT、ハーバード大学のラゴン研究所のメンバーでもあります。

カスタマイズされたプロドラッグ

IMDとして知られる有機分子は、マクロファージや自然免疫系の他の細胞に見られるToll様受容体と呼ばれる細胞受容体に結合します。 これらの細胞は活性化されると、サイトカインやその他の炎症性分子の産生を開始します。

1997 年、FDA は特定の種類の皮膚がんを治療する局所 IMD 薬を承認しました。 それ以来、他の多くのIMD薬がさまざまな種類の癌に対する臨床試験で試験されましたが、その薬が全身炎症を引き起こしすぎたこともあり、いずれも承認されませんでした。

MITチームは、腫瘍微小環境で「オン」になるまで不活化されるIMDのプロドラッグがこれらの副作用を軽減できるかどうかの調査に着手した。 近年、ジョンソンの研究室はボトルブラシのような形をした新しいタイプのプロドラッグ プラットフォームを開発しました。 これらのナノスケールの円筒構造は、中心の主鎖から伸びる鎖で構成され、分子にブラシのような構造を与えます。 不活化された薬物は、活性IMDの放出速度を定義する切断可能なリンカーを介してボトルブラシの骨格に沿って結合します。

研究者らは、プロドラッグの活性化動態が抗腫瘍反応にどのような影響を与えるかを調査するために、放出速度のみが異なる 6 つのボトルブラシ プロドラッグを生成して比較しました。 研究者らは、これらのボトルブラシ プロドラッグを使用して、血流への放出を回避しながら活性型 IMD を腫瘍に送達できることを期待しました。