最先端材料科学研究：二重化治療法が口内がんに有望

含鉄ナノ粒子触媒と一酸化窒素を組み合わせて口内がん細胞を選択的に破壊

2024年8月2日
Science and Technology of Advanced Materials

 
図の説明： 一酸化窒素を発生するように処理された含鉄ナノ粒子が口腔扁平上皮癌を治療する

 
最近の研究で，上海交通大学薬学院（Shanghai Jiaotong University, School of Medicine）の研究者たちは，口内がんの一種である口腔扁平上皮癌の有望な治療法を見出した．一酸化窒素療法とナノ触媒療法を組み合わせて，効果的かつ弱い副作用で癌細胞を死滅させる方法である．この研究はScience and Technology of Advanced Materialsに発表された．

口腔扁平上皮癌は，転位しやすく治療後に再発しやすい，悪性のがんである．外科手術，化学療法，放射線療法などの既往の治療法は，発声や摂食の障害，痛みや渇きなどの苦痛を残すことが多い．研究者たちはこうした副作用のない治療法の開発にあたった．
採用された一つの方法はナノ触媒で，直径1 – 100 nmの微粒子（ナノ粒子）の触媒作用により化学反応を促進させる．研究を主導したPing Xion教授によると，「癌細胞内に多い過酸化水素と相互作用するために鉄原子が孤立して存在するように設計された含鉄ナノ粒子を作りました．これらの孤立した鉄原子がFenton反応を触媒して，過酸化水素から有毒なヒドロキシルラジカルを作ります」．ヒドロキシルラジカルは反応性が非常に高く，DNAやタンパク質などにダメージを与え，細胞に強い酸化的ストレスを引き起こす．一方，設計された含鉄ナノ粒子は，近赤外レーザー光を照射されると一酸化窒素を放出してヒドロキシルラジカルの効果を増強し，傷ついた細胞を取り除くのに必須のアポトーシス（制御された細胞死の一種）を誘発する．

動物実験では，レーザーパルスと組み合わせた一度の治療で約85.5%の増殖抑制となり，非常に有効であった．研究に参加したYuting Xieは 「この治療法はがん細胞に狙いを定めているので，他の組織への悪影響，つまり副作用が小さいのです．体に優しく，とても有効ということです．」と語っている．
残された課題は，近赤外レーザーをがん組織のみに照射することであり，とくに舌の側面や下部が問題である．予期せぬ副作用が生じないよう，周囲の健全な組織が照射されなくする方法を模索している．検討中の一つの方法は，ナノ触媒を静脈注射で導入すること．これにより，レーザーとの相互作用をより制御できる．
研究者たちは，がんの転移や術後の再発を防止する方法も研究している．こうした手法の高度化によって，このがんに対するより有効で選択制の高い治療法を開発することが期待される．

 
論文情報
タイトル：Nanocatalytic NO gas therapy against orthotopic oral squamous cell carcinoma by single iron atomic nanocatalysts
著者：Yuting Xie, Jiaxin Zuo, Angang Ding & Ping Xiong*
*Department of Ultrasound, Shanghai Ninth People’s Hospital, Shanghai Jiaotong University Schoolof Medicine, 639 Zhizaoju Road, Huangpu District, Shanghai 200011, P. R. China (E-mail: xiongp[at]shsmu.edu.cn)
引用：Science and Technology of Advanced Materials: Methods Vol. 25 (2024) 2368452

最終版公開日：2024年7月10日
本誌リンク　https://doi.org/10.1080/14686996.2024.2368452（オープンアクセス）
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