SickKids とトロント大学の研究者によって開発された新しいアプローチである機械的ナノサージェリーが、腫瘍内部からがん細胞を標的とし、その過程で健康な組織を温存する方法を示す芸術的なレンダリング。 クレジット: Midjourney を使用して The Hospital for Sick Children (SickKids) 研究チームによって作成されました
The Hospital for Sick Children とトロント大学の科学者によって開発された新しいアプローチである機械的ナノサージェリーは、磁気カーボン ナノチューブを使用して、化学療法抵抗性の神経膠芽腫細胞を標的にして破壊します。 この技術は、抗体コーティングを変更することにより、他の種類のがんの治療に応用できる可能性があります。
The Hospital for Sick Children (SickKids) とトロント大学 (U of T) の科学者は力を合わせて、腫瘍細胞を潜在的に治療する新しいアプローチを開発しました。
膠芽腫 (GBM) は、最も一般的で攻撃的な原発性脳腫瘍です。 手術、放射線療法、化学療法など、さまざまな治療法の選択肢があるにもかかわらず、患者の生存期間の中央値はわずか 15 か月程度です。
GBM 患者に対する現在の世界的な標準治療には、テモゾロミド (TMZ) と呼ばれる薬剤を使用した化学療法が含まれており、放射線療法のみを受けた患者と比較して、平均余命が約 2 か月延長されます。 ただし、GBM 細胞は時間の経過とともに TMZ に対する耐性を獲得する可能性があり、TMZ の有効性が低下し、腫瘍再発の可能性が高まります。
ジャーナルで3月29日に発表された研究では
機械的ナノサージェリーは、病児病院 (SickKids) の Xi Huang 博士とトロント大学 (T 大学) の Yu Sun 博士によって開発された新しい技術であり、精密磁気を使用して内部から腫瘍細胞を破壊します。 クレジット: The Hospital for Sick Children (SickKids)
「がん細胞の奥深くでナノテクノロジーを使用する機械的ナノサージェリーは、腫瘍細胞を内側から破壊することを可能にする「トロイの木馬」アプローチです」と Huang は述べています。 . 「SickKids の生化学と T 大学のエンジニアリングの専門知識を組み合わせることで、進行性の脳腫瘍を治療するための潜在的な新しい方法を開発しました。」
筆頭著者である Xian Wang 博士 (現在はクイーンズ大学の助教授であり、Huang Lab の元ポスドク研究員であり、SickKids Research Training Centre を通じて Lap-Chee Tsui フェローシップの受賞者である) とともに開発されたこの研究で使用されたマウス モデルは、次のことを示しました。機械的ナノサージェリープロセスは、TMZ耐性GBMを含め、GBM腫瘍サイズを普遍的に縮小しました。
機械的ナノサージェリーの仕組み
磁性カーボンナノチューブ (mCNT) はナノマテリアルの一種で、炭素で作られた極小の円筒形のチューブで、この場合、外部磁場によって活性化されると磁化される鉄が充填されています。 この研究では、研究チームは mCNT を GBM 腫瘍細胞に関連する特定のタンパク質を認識する抗体でコーティングしました。 腫瘍に注入されると、mCNT 上の抗体により、mCNT は腫瘍細胞を探し出し、吸収されます。
「ナノチューブが腫瘍細胞内に入ると、回転磁場を使用してナノチューブを機械的に動かし、機械的刺激を与えます」と Sun は言います。 「ナノチューブによって発揮される力は、細胞構造に損傷を与え、腫瘍細胞死を引き起こします。」
脳腫瘍以外への応用を探る
T 大学の機械工学科での Huang の Sun とのパートナーシップは、調査結果に基づいて構築され続けています。 彼らの研究が続くにつれて、彼らは、機械的ナノサージェリーが他の種類の癌にさらに応用できる可能性があることに注目しています。
「理論的には、抗体コーティングを変更し、ナノチューブを目的の腫瘍部位にリダイレクトすることで、他の癌の腫瘍細胞を正確に破壊する手段を得ることができる可能性があります」と Huang は述べています。
参考文献：「磁気的に制御されたカーボンナノチューブを使用した化学療法抵抗性神経膠芽腫の機械的ナノサージェリー」、Xian Wang、Zheyuan Gong、Tiancong Wang、Junhui Law、Xin Chen、Siyi Wanggou、Jintian Wang、Binbin Ying、Michelle Francisco、Weifan Dong、Yi Xiong、Jerry J . Fan, Graham MacLeod, Stephane Angers, Xuejun Li, Peter B. Dirks, Xinyu Liu, Xi Huang and Yu Sun、2023 年 3 月 29 日、 科学の進歩.
DOI: 10.1126/sciadv.ade5321
この研究は、カナダ保健研究所 (CIHR)、国立科学工学研究評議会、オンタリオ研究基金、カナダ癌協会、懸念財団、発案者、ソンタグ財団、ミーガンズ HUG、オンタリオ癌研究所、脳腫瘍財団によって資金提供されました。カナダのホッパー ベルモント財団、アーサー アンド ソニア ラバット脳腫瘍研究センター、ギャロン ファミリーがんセンター、シックキッズ財団。