Aptamer-conjugated nanomaterials for specific cancer cell recognition and targeted cancer therapy

2014年4月11日 NPG Asia Materials 6, e4 (2014) doi:10.1038/am.2014.12


がん治療の主な課題は、がん細胞を選択的に標的化することによって治療効率を高め、患者への副作用を軽減することである。最近、リガンドと組み合わせると抗原や受容体を通して標的細胞を認識できる、さまざまなナノ構造材料が開発されている。今回、DNAアプタマーをリガンドとして利用する方法について、湖南大学(中国)のQiaoling Liuをはじめとする中国と米国の共同研究チームが概説している。短い合成オリゴヌクレオチド鎖であるアプタマーは、費用効率が高く、毒性が低い上、リポソームやヒドロゲルから無機ナノ粒子に至るまで、幅広い種類のナノ材料と結合して高感度かつ選択的な細胞認識能力をナノ材料に付与することができる。さらに、アプタマーを結合させてできたハイブリッドナノ材料は、光線力学治療や光熱治療といった従来の治療法と併用することが可能だ。実用に適したものになるまでには、毒性や効率などまだ克服しなけらばならない問題はあるものの、こうしたハイブリッドナノ材料は有望な診断・治療融合のプラットフォームとなりつつある。

Qiaoling Liu, Chen Jin, Yanyue Wang, Xiaohong Fang, Xiaobing Zhang, Zhuo Chen & Weihong Tanaka*

Cancer theranostics: Growing attached to DNA
A major challenge in cancer therapy is the selective targeting of cancerous cells to enhance treatment efficiency and reduce the side effects for patients. A variety of nanostructured materials have recently been developed that, when combined with ligands, are able to recognize the target cells through antigens or receptors. Qiaoling Liu from Hunan University and colleagues in China and the United States review the use of DNA aptamers as ligands. These short, synthetic oligonucleotide strands are cost-effective, exhibit low toxicity and can be attached to a range of nanomaterials — from liposomes and hydrogels to inorganic nanoparticles — to endow them with sensitive and selective cell-recognition abilities. Furthermore, the resulting hybrid nanomaterials can be used in conjunction with conventional treatments, such as photodynamic and photothermal therapies. Although hurdles in their toxicity and efficiency remain to be overcome before they are suitable for real-life cancer treatments, aptamer-conjugated nanomaterials have emerged as a promising theranostic platform.


NPG Asia Materials ISSN 1884-4049(Print) ISSN 1884-4057(Online)