二重作用のナノマテリアルは、がん自身の化学反応を利用して、健康な細胞を無傷のまま残しながら腫瘍を破壊します。
の研究者オレゴン州立大学彼らは、がん細胞内の 2 つの化学反応を活性化し、健康な組織をほとんど残さずに酸化ストレスによってがん細胞を破壊する新しいナノ材料を開発しました。
OSU薬科大学のオレ・タラトゥラ、オレナ・タラトゥラ、チャオ・ワンが主導したこの研究は、高度な機能のナルマテリアル.
がんの化学的性質をそれ自体に逆らわせる
この研究は、腫瘍内部の異常な化学状態を利用する開発中のがん治療戦略である化学力学療法 (CDT) に基づいています。がん細胞は通常、正常組織よりも酸性の環境に存在し、高レベルの過酸化水素を含んでおり、標的療法に利用できる条件を作り出しています。
従来の CDT は、これらの腫瘍特有の条件に依存してヒドロキシルラジカルを生成します。これらの反応性の高い分子は、不対電子を持つ酸素と水素で構成され、脂質、タンパク質、DNA などの必須成分を酸化することで細胞に損傷を与えます。
最近の CDT アプローチでは、別の活性酸素種である一重項酸素も生成することで、この概念を拡張しました。一重項酸素は、より安定した大気中の酸素に見られる3つの電子スピン状態ではなく1つの電子スピン状態を持ち、細胞内で特に反応性が高いため、私たちが呼吸する酸素とは異なります。
「しかし、既存のCDTエージェントには限界があります」とオレ・タラトゥラ氏は語った。 「それらはラジカルヒドロキシルまたは一重項酸素のいずれかを効率的に生成しますが、両方は生成しません。また、強力な活性酸素種の生成を維持するのに十分な触媒活性を欠いていることがよくあります。その結果、前臨床研究では多くの場合、部分的な腫瘍退縮のみが示され、持続的な治療効果は示されません。」
ワンツーパンチを発揮するナノエージェント
この論文では、科学者らは、より効果的な治療のために、優れた触媒効率を備えた両方の化合物を生成できる、鉄ベースの有機金属フレームワークまたは MOF である新しい CDT ナノエージェントを紹介します。 MOF は、複数の癌細胞株に対して強力な毒性を示し、非癌細胞に対しては無視できるほどの害を及ぼしました。
「ヒト乳がん細胞を有するマウスに当社のナノ薬剤を全身投与したところ、ナノ薬剤は腫瘍内に効率的に蓄積し、活性酸素種を強力に生成し、悪影響を与えることなくがんを完全に根絶しました」とオレナ・タラトゥラ氏は述べた。 「全身毒性は全く見られず、腫瘍の完全な退縮と長期的な再発予防が確認されました。」
この治療法をヒトで試験する前に、研究チームは進行性膵臓がんを含むさまざまな種類のがんにおけるその治療効果を評価し、さまざまな悪性腫瘍に幅広く適用できることを実証する予定です。
参考文献：「ヒドロキシルラジカルと一重項酸素の同時生成のための化学力学療法ナノ剤としての構造的に設計された鉄金属有機フレームワーク」Chao Wang、Kongbrailatpam Shitaljit Sharma、Yoon Tae Goo、Vladislav Grigoriev、Constanze Raitmayr、Ana Paula Mesquita Souza、Manali Parag Phawde、Olena 著R. タラトゥラとオレ・タラトゥラ、2026 年 1 月 26 日、先端機能材料.
DOI: 10.1002/adfm.202529194
国立衛生研究所の国立がん研究所とユーニス・ケネディ・シュライバー国立小児保健人間開発研究所から資金提供を受けています。
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