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化学療法薬をすい臓がんの腫瘍に直接送ることができる小型で移植可能なデバイスを開発|MIT・マサチューセッツ総合病院

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■すい臓がん治療のおける2つの問題とは?

1.すい臓がある位置が早期発見・治療を難しくしている

膵臓がん
膵臓がん

参考画像:ローラ・インドルフィ:膵臓がん患者への吉報(Feb 2016、TED)|TED Talkスクリーンショット

ローラ・インドルフィ:膵臓がん患者への吉報

(Feb 2016、TED)

膵臓がんのまず最初の問題は 膵臓が まさに お腹の真ん中にあるという事です スライドでは膵臓は オレンジ色になっていますが その前にある他の臓器を どけないと よく見えません その前にある他の臓器を どけないと よく見えません また命に関わる重要な臓器— 肝臓、胃、胆管などに囲まれています それらの隣接した臓器に 転移しやすいことが 膵臓がんを 最も痛みの激しい 癌の1つにしているのです また手術で摘出し難い場所にあり また手術で摘出し難い場所にあり 乳がんの様に 日常的には 手術が行われていません

すい臓がんはなぜ「最悪のがん」だといわれるのか?|すい臓がんの5年生存率はあらゆるがんの中で最も低い!によれば、すい臓の位置が体の奥深く(肝臓や胃などの裏側の隠れた場所)にあり、またほかの臓器に囲まれているため、レントゲン検査や腹部超音波(エコー)検査では発見が難しいそうです。

すい臓がんの患者の4割が治療前の時点で「ステージ4」に達している|国立がん研究センターで紹介した国立がん研究センターが公表した国が指定する「がん診療連携拠点病院」の2014年の診療実績によれば、すい臓がんの患者の4割が治療前の時点で「ステージ4」(肝臓・腹膜・肺などの違う臓器に転移)に達しているそうです。

がん患者の「5年相対生存率」推計62.1%|国立がん研究センターによれば、男性におけるがんの種類ごとの生存率によれば、すい臓がんが最も低い7.9%、女性もすい臓がんが最も低い7.5%となっています。

2.すい臓がんの腫瘍そのものには薬がほとんど届かない

ローラ・インドルフィ:膵臓がん患者への吉報

(Feb 2016、TED)

膵臓がんは血管が殆どないのです なぜ腫瘍の血管が 問題となるのでしょう? 化学療法の働きを 考えてみましょう 薬が血管に注入され 薬は体中を巡り 腫瘍に届きます それは目的地まで到着しようと 高速道路を運転するようなものです もしその高速道路に 目的地への出口がなかったらどうでしょう? 目的地へ到着する事はありません それと全く同じ問題が 膵臓がん治療の化学療法にあるのです 薬は体中を巡り 健康な臓器は 毒性の高い作用を受けるというのに 腫瘍そのものには薬は ほとんど届くことがなく 薬の効果はとても 限られたものになります

すい臓がんに対する化学療法を行なおうにも、すい臓がんの腫瘍には血管がほとんどないため、腫瘍そのものには薬がほとんど届くことはなく、効果は限定的なものとなってしまうそうです。




■化学療法薬をすい臓の腫瘍に直接送ることができる小型で移植可能なデバイスを開発

化学療法薬をすい臓の腫瘍に直接送ることができる小型で移植可能なデバイスを開発
化学療法薬をすい臓の腫瘍に直接送ることができる小型で移植可能なデバイスを開発

参考画像:ローラ・インドルフィ:膵臓がん患者への吉報(Feb 2016、TED)|TED Talkスクリーンショット

Implantable device targets pancreatic cancer

(2016/4/14、MIT NEWS)

To help overcome that obstacle, researchers from MIT and Massachusetts General Hospital have now developed a small, implantable device that delivers chemotherapy drugs directly to pancreatic tumors.In a study of mice, they found that this approach was up to 12 times more effective than giving chemotherapy drugs by intravenous injection, which is how most pancreatic cancer patients are treated.

すい臓がある位置が早期発見・治療を難しく、またすい臓がんの腫瘍そのものには薬がほとんど届かないという2つの問題を抱えているすい臓がんはアメリカにおけるがんによる死亡原因の3番目となっています。

そこで、MITとマサチューセッツ総合病院の研究者は、化学療法薬をすい臓の腫瘍に直接送達する小型で移植可能なデバイスを開発したそうです。

マウスの研究によれば、この治療法によるアプローチとほとんどのすい臓がん患者を治療する方法である静脈内注射による化学療法薬の投与と比べると、最大12倍効果的であることがわかったそうです。

このデバイスの特徴としては、主に2つ。

1.標的の腫瘍に効果的に薬の投与が可能になること

In hopes that getting drugs directly to the tumor site would improve treatment, the researchers engineered a flexible polymer film that is made from a polymer called PLGA, which is widely used for drug delivery and other medical applications.The film can be rolled into a narrow tube and inserted through a catheter, so surgically implanting it is relatively simple.Once the film reaches the pancreas, it unfolds and conforms to the shape of the tumor.

薬剤の送達やそのほかの医療用途に広く用いられているPLGAと呼ばれるポリマーから作られた柔軟なポリマーフィルムをカテーテルを通して挿入し移植します。

フィルムがすい臓に到達すると、広がり、非常に柔軟性があるため、腫瘍の大きさや形に適合し、腫瘍を閉じ込めるようにして、ガンが他の臓器に転移しないような働きをします。

Drugs are embedded into the film and then released over a preprogrammed period of time.The film is designed so that the drug is only secreted from the side in contact with the tumor, minimizing side effects on nearby organs.

このデバイスは生分解性があるので、体に入ると、分解され始め、フィルムに埋め込まれた薬剤がプログラミングされた期間にわたって放出されます。

フィルムは腫瘍と接する側からのみ分泌するように設計されているため、周りにある器官への副作用を最小限に抑えます。

2.低侵襲であること(「最小侵襲性(Minimally invasive)」)

“The greatest benefit of this device is the ability to implant it with minimally invasive procedures so we can give a tool to oncologists and surgeons to reach tumors that otherwise would be difficult to reach,” Indolfi says.

医療行為に当たっては患者にとって何らかの痛みや出血などを伴うものであり、そのことを「侵襲(しんしゅう)」と呼びます。

このデバイスを使った治療法はカテーテルを用いてフィルムを移植する治療法であるため、体にとって比較的侵襲度が低い治療法といえます。

While they began this project with a focus on pancreatic cancer, they expect that this approach could also be useful in treating other tumors that are difficult to reach, such as tumors of the gastrointestinal tract.

すい臓がんにフォーカスしてスタートした今回の研究ですが、このアプローチは到達することが難しい胃腸管の腫瘍といったほかの腫瘍の治療にも活用することも期待されます。

現在は臨床試験を行なっている段階ですが、将来的にすい臓がんも治療可能ながんになるといいですね。

→ すい臓がん について詳しくはこちら

■まとめ

今回紹介したアプローチは疾患部位にピンポイントで治療薬を届ける「ドラッグ・デリバリー・システム(DDS)」というアイデアに含まれるものですね。

がん治療の場合、従来の抗がん剤だと正常な臓器・細胞も傷つけてしまいますが、がん細胞だけに薬を届けることができれば、治療効果が高く、副作用の少ない「患者に優しい治療」となることが期待できます。

DDSの考え方が広まることによって、「患者にとっての優しい治療」が実現していくといいですね。







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楽天、がん光免疫療法(近赤外線光免疫療法)の実用化に取り組むアスピリアン・セラピューティクスに出資|きっかけは三木谷さんの父親が膵臓がんを患ったこと




【目次】

■楽天、がん光免疫療法(近赤外線光免疫療法)の実用化に取り組むアスピリアン・セラピューティクスに出資|きっかけは三木谷さんの父親が膵臓がんを患ったこと

アスピリアン・セラピューティクス
アスピリアン・セラピューティクス

参考画像:アスピリアン・セラピューティクス|スクリーンショット

楽天、がん治療に参入 米免疫VBに2割超出資

(2017/11/27、日本経済新聞)

楽天は新しいがん治療法として注目されている「光免疫療法」の実用化に取り組んでいるアスピリアン・セラピューティクスに出資し、三木谷浩史会長兼社長が経営に参画しているそうです。

→ がん光免疫療法、3月から日本(国立がん研究センター東病院)でも治験開始|アスピリアン・セラピューティクス について詳しくはこちら

【参考リンク】

医療で世界にイノベーションを起こす~がん治療法の実用・事業化に向けて~

(2017/9/6、Rakuten today)

三木谷 4年前、私の父がすい臓がんを患いました。すい臓がんは、もっとも治療が難しいと言われるがんです。私は父の病気をどうにかして治したいと、最先端の治療法を求めて世界中を飛び回りました。論文をたくさん読み、ハーバード、スタンフォード、パリ大学など、各国で最先端の研究をしている名医と呼ばれる医者にも数多く会い、どうすれば父のがんを治せるか、あらゆる可能性を探しました。

小林 医者として、がんと向き合ううちに、外科手術、放射線、抗がん剤という、これまでのがん治療に限界を感じ、基礎研究の道に入りました。20年を超えるNIHでの研究でたどり着いたのが、がん細胞だけを狙い打ちする「近赤外線光免疫療法」という、まったく新しいがん治療法です。

その治療法の技術ライセンスに基づき、実用化に向けた臨床試験(治験)に取り組んでいるのが、三木谷さんに出資いただいているアスピリアン・セラピューティクス社です。

楽天の三木谷さんのお父さんが膵臓がんを患っていて、最先端の研究・治療法などがんの治療に関心を持ち調べている中で紹介されたのが「光免疫療法」だったそうです。

お父さんの治療には残念ながら間に合わなかったそうですが、「近赤外線光免疫療法」の開発者である米国立衛生研究所(NIH)の主任研究員の小林久隆さんから臨床で実用化するための資金集めに苦労しているという話を聞いたことから個人での資金援助を始め、現在ではアスピリアン・セラピューティクス社に楽天から出資を行なうようになっています。

【参考リンク】




■がん光免疫療法(近赤外線光免疫療法)とは?

近赤外線光免疫療法では、がんをやっつける方法として2つの方法があるそうです。

1.がん細胞を直接攻撃する治療法

がん細胞の表面にある突起物だけに結合する特殊なタンパク質(抗体)に「IR700」という色素を乗せて、静脈に注射する。すると全身を駆け巡る抗体がIR700と共に、がん細胞の表面の突起を見つけてドッキングする。

ドッキングした細胞がある場所を目掛けて近赤外線を当てると、「IR700」が化学反応を起こして細胞膜を傷つけ、その傷口から水が入ることによってがん細胞は、ものの1分程度で膨張し、破裂して無くなります。

2.がん細胞を匿っている「共犯者」の制御性T細胞を破壊する治療法

制御性T細胞に結合する抗体を使って、この抗体に「IR700」を乗せます。腫瘍の中にいてがんを匿っている制御性T細胞にドッキングした抗体を狙って近赤外線を当てると、制御性T細胞が破壊され、がん細胞は隠れ家を失い丸裸になります。すると、患者本人の免疫システムが作動し始め、がん細胞は体内の免疫細胞の総攻撃を受けて、死んでしまうのです。

日本でも治験が始まる!#がん光免疫療法(#近赤外線光免疫療法)とは?簡単にわかりやすく!によれば、「がん光免疫療法(近赤外線光免疫療法:Near Infrared Photoimmunotherapy, NIR-PIT)」は、がん細胞に結合する抗体と近赤外光を吸収して化学反応する特殊な色素を組み合わせた抗体薬物複合体(Antibody-Drug Conjugate, ADC)を使用し、近赤外光が照射されると、がん細胞が膨潤して破裂し、がん細胞が死滅するという治療法です。

■がん「光免疫療法」2020年にも使用できる可能性







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日本でも治験が始まる!#がん光免疫療法(#近赤外線光免疫療法)とは?簡単にわかりやすく!




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■がん光免疫療法(近赤外線光免疫療法)とは?簡単にわかりやすく!

Killing Cancer Cells with the Help of Infrared Light – Photoimmunotherapy

Near-infrared photoimmunotherapy uses an antibody–photoabsorber conjugate that binds to cancer cells. When near-infrared light is applied, the cells swell and then burst, causing the cancer cell to die. Photoimmunotherapy is in clinical trials in patients with inoperable tumors.

「がん光免疫療法(近赤外線光免疫療法:Near Infrared Photoimmunotherapy, NIR-PIT)」は、がん細胞に結合する抗体と近赤外光を吸収して化学反応する特殊な色素を組み合わせた抗体薬物複合体(Antibody-Drug Conjugate, ADC)を使用し、近赤外光が照射されると、がん細胞が膨潤して破裂し、がん細胞が死滅するという治療法です。





■がん光免疫療法(近赤外線光免疫療法)の仕組み

がん光免疫療法(近赤外線光免疫療法)
がん光免疫療法(近赤外線光免疫療法)

参考画像:Killing Cancer Cells with the Help of Infrared Light – Photoimmunotherapy|YouTubeスクリーンショット

  1. がん細胞だけが持つたんぱく質に結びつく性質がある「抗体」に、特定の波長の近赤外光を当てると化学反応を起こす化学物質を付けて患者に注射する。
  2. 体外から患部に近赤外光を照射。
  3. 化学物質の化学反応によって、がん細胞を破壊する。

がん光治療(近赤外線でがんを壊す新治療法)の治験が始まる|米国立保健研究所などでは、近赤外光と新たに開発した薬剤を使ってがんを治療する「がん光免疫療法」についてのニュースを追ってきましたが、いよいよ日本でも治験が3月に始まるというニュースや#島津製作所、「がん光免疫療法」に関する計測技術について米国国立がん研究所と共同研究契約を締結が取り上げられましたので、今後ますます注目ですね。

■がん「光免疫療法」2020年にも使用できる可能性







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緑内障治療とiPS細胞による再生医療|緑内障治療にiPS細胞は使われるか?

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■緑内障治療とiPS細胞による再生医療|緑内障治療にiPS細胞は使われるか?

Eye

by Alper Çuğun(画像:Creative Commons)

世界初の「iPS」移植手術、患者「視界明るい」加齢黄斑変性の患者にiPS細胞から作った網膜細胞を移植したというニュースを以前取り上げましたが、そのことが影響しているのでしょうか、「緑内障 iPS」で検索されている方が増えているようです。

→ 緑内障とは|緑内障の症状・原因・予防・チェック について詳しくはこちら

現在、緑内障患者に対してiPS細胞を活用するための研究が行われているのかどうかについてのページを見つけましたので、ご紹介したいと思います。

iPS細胞 Q&A|iPS TREND

Q. 緑内障について、iPS細胞を緑内障患者に役立てるための研究の進捗状況を教えてください。

A. 目はよくカメラに例えられますが、目の奥にはカメラのフィルムにあたる網膜と呼ばれる場所があります。外から目に入った光は網膜でうけとられ、その情報が神経節細胞と呼ばれる神経を通じて脳に伝わり、ものが見えます。緑内障ではこの神経が徐々に失われていくため、視野が狭くなったり視力が低下したりします。神経節細胞は目と脳を結ぶ神経で、一つの細胞の長さが約10cmと非常に長いのが特徴です。これは、一般的な細胞(数十ミクロン)の100倍以上の長さです。iPS細胞を用いた再生を考えた場合、このような巨大な構造を再生することは現時点では難しいと考えられています。したがって、緑内障に再生医療を適用しようとする研究は現段階ではあまり行われていないと思います。

記事によれば、緑内障にiPS細胞を用いた再生医療を適用する研究は現段階ではあまり行われていないようです。

医学の道は一歩一歩進んでいくもので、着実に成功事例を積み重ねていく必要があるのだと思います。

緑内障に悩んでいる人が増え続ける中で色々なアプローチで解決の道を探ろうとしている研究者がいるはずです。

それがiPS細胞かもしれませんし、まったく違ったアプローチがあるかもしれません。

医学の発展に期待しましょう。




【追記(2015/2/11)】

世界初、iPS細胞から視神経細胞作製‐国立成育医療センターによれば、国立成育医療研究センターなどの研究グループがiPS細胞から「軸索」と呼ばれる神経線維を持つ視神経細胞を作製に成功したそうです。

今回の研究は、緑内障に伴う視神経障害の治療につながることが期待されます。

【追記(2016/8/19)】

マウスIPSとESで視神経細胞を作製 「失明原因1位」緑内障の治療法の開発に期待|国立成育医療研究センターなどによれば、マウスのiPS細胞(人工多能性幹細胞)とES細胞(胚性幹細胞)から視神経細胞を作製することに世界で初めて成功したそうです。

新しい治療法などの開発にはマウスなどでの動物実験が欠かせないそうですが、動物種や幹細胞の種類に関係なく、同様の技術で視神経細胞が作れることが分かったことにより、失明の恐れがある緑内障など視神経の病気で、視覚を回復させる治療法開発につながることが期待されます。

緑内障が治療できる日もそう遠くないかもしれません。

→ 緑内障とは|緑内障の症状・原因・予防・チェック について詳しくはこちら







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飲むだけでインスリンがとれるカプセル「S.O.M.A」を開発|糖尿病患者の注射に取って代わる可能性|MIT【動画・論文】

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■飲むだけでインスリンがとれるカプセル「S.O.M.A」を開発|MIT【動画・論文】

A self-orienting millimeter-scale applicator (SOMA) for oral delivery of insulin and other biologics
A self-orienting millimeter-scale applicator (SOMA) for oral delivery of insulin and other biologics

New pill can deliver insulin Capsule that releases insulin in the stomach could replace injections for patients with type 1 diabetes.

(2019/2/7、MIT News)

MITの研究者らのチームは、注射器でインスリンを投与することなく、飲むだけでインスリンをとることができる薬剤カプセルを開発しました。

A self-orienting millimeter-scale applicator (SOMA) for oral delivery of insulin and other biologics

ブルーベリーサイズほどのカプセルの中には圧縮されたインスリンでできた小さな針が入っており、そのカプセルが胃に到達すると注射するそうです。

以前に胃や小腸で薬を注入することができる小さな針でコーティングされたピルを開発しており、今回の新しいカプセルでは一本の針だけにするようにデザインを変更しています。

New drug-delivery capsule may replace injections

今回のポイントはカプセルのデザインにあります。

「Self-Orienting Millimeter-scale Applicator (S.O.M.A)」はヒョウモンガメの形状にインスピレーションを受けて作られたものだそうです。

ヒョウモンガメは上部がとがっていて、下部が平らな形状になっており、その形状を活かすことで、転がっても重力がかかることで、必ず上下の位置が正しい向きになり、注射を注入することができるそうです。

【参考リンク】

■まとめ

今回紹介したアプローチは患者にできるだけ負担のない形で治療をしてもらうためのアイデアですね。

近年は、疾患部位にピンポイントで治療薬を届ける「ドラッグ・デリバリー・システム(DDS)」というアイデアが注目されており、例えば、がん治療の場合、従来の抗がん剤だと正常な臓器・細胞も傷つけてしまいますが、がん細胞だけに薬を届けることができれば、治療効果が高く、副作用の少ない「患者に優しい治療」となることが期待できます。

DDSのような考え方が広まることによって、「患者にとっての優しい治療」そして、「患者にとって負担のない治療」が実現していくといいですね。







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