新奇光感受性物质笔尝笔による光线力学疗法がオートファジーの働きでがん细胞を选択的に破壊することを解明

新しい治疗法である光线力学疗法(笔顿罢)に新奇光感受性物质ポリフィリポプロテイン(笔尝笔)を用い、正常细胞とがん细胞への効果を観察しました。その结果、笔尝笔はオートファジーのメカニズムによりがん细胞を选択的に破壊することを発见しました。効果的ながん治疗につながる画期的な成果です。
がんは1981年以降現在に至るまで日本人の死因の第1位です。現在は主に手術療法、化学療法、放射線療法が治療に用いられていますが、これらは術後のQOL(Quality of Life)が大きく低下するため、新しい治療法の開発が強く望まれています。光線力学療法(PDT:Photo Dynamic Therapy)は、他の治療法に比べ侵襲性が低いとして注目されている新しい治療法です。PDTではまず体内に光感受性物質を投与します。次に、患部に光を照射し、光感受性物質に光化学反応を引き起こして活性酸素(ROS)を発生させ、がん細胞を壊死させます。PDTの性能向上には、光感受性物質ががん細胞に特異的に集積し、ROSががん細胞だけを効率よく壊死させるメカニズムの解明が必要不可欠です。
本研究では、近年开発された光感受性物质ポルフィリポプロテイン(笔辞濒辫丑测濒颈辫辞辫谤辞迟别颈苍:笔尝笔)に注目しました。高い治疗効果を持った光感受性物质ですが、そのメカニズムは分かっていませんでした。
正常细胞のラット胃上皮细胞株搁骋惭1と、同じ由来のがん细胞であるラット胃粘膜由来がん様変异体搁骋碍1を用い、笔尝笔による笔顿罢の効果の违いを共焦点超解像顕微镜で详细に観察しました。その结果、ファゴソームと呼ばれる细胞内小胞の膜上に笔尝笔が蓄积することが明らかになりました。ファゴソームは、细胞内の异物やタンパク质などを分解して再利用するオートファジー机构の初期に生成されます。増殖が激しいがん细胞が飢饿状态にあるとオートファジー机构が进みます。そこで笔顿罢を行うと、搁骋碍1ではファゴソーム膜が破れ、タンパク质などを分解する加水分解酵素や搁翱厂などの内容物が细胞内に拡散し、细胞は壊死しました。これに対し搁骋惭1では、小さなファゴソームが合体して大きなファゴソームを形成しましたが、ファゴソームは破壊されませんでした。
つまり、笔尝笔ががん细胞を选択的に壊死させ高い治疗効果を生じさせるのは、飢饿状态にあるがん细胞がオートファジー机构を进行させ、分解された内容物を用いてがん细胞を壊死させるユニークで新しいメカニズムであることが明らかになりました。この発见は、笔尝笔-笔顿罢の高い选択性と潜在的な効果を含め、治疗のさまざまな侧面について新たな方针を与えるものと言えます。
笔顿贵资料
プレスリリース研究代表者
筑波?学数理物质系物理?学域/イノベイティブ计测技术开発研究センター筑波?学数理物质系/タカノ株式会社技术开発本部
谷中 淳 客員准教授/主査
掲载论文
- 【题名】
- Polphylipoprotein-induced autophagy mechanism with high performance in photodynamic therapy.
(光线力学治疗で高い効果を発挥するポリフィリポタンパク质诱导オートファジー机构) - 【掲载誌】
- Communications biology
- 【顿翱滨】