Research press release


Nature Materials

Targeting tumours through nanoparticles that scout, broadcast and recruit

昆虫の集団形成に見られるような伝達シグナル増幅を利用して生体内で腫瘍を標的化するナノ粒子系システムが、Nature Materials(電子版)に報告される。自発的に動作するこのシステムは、伝達シグナルを用いない場合と比較して40倍の用量の抗がん剤を腫瘍に蓄積させる。

S N Bhatiaらによって報告されたこのナノ粒子システムは、腫瘍を探し出す「シグナル発信」モジュールと薬剤を積み込んだ「受信」モジュールで構成されている。シグナル発信ナノ粒子が腫瘍の位置を突き止めると、凝固カスケード(血液が血栓を形成する複雑な過程)を利用して、血液中を循環している血栓標的化受信モジュールに腫瘍の位置情報を広く伝える。次に受信モジュールが腫瘍に向かって集まり、薬剤を送り届ける。この伝達システムを用いると1回の処置で、マウスに移植されたヒトがんの成長が、伝達を行わないモジュールを用いたときよりも長く阻害された。

「このシステムの臨床応用を検討する前に長期的研究が必要であるが、がんの標的化診断・治療の改善に大きな可能性が期待される」と関連したNews & Viewsの記事でY Xiaらが述べている。

A nanoparticle-based system that uses communicative signal amplification — such as found in insect swarming — to target tumours in vivo is reported online this week in Nature Materials. The system operates autonomously and directs the accumulation of over 40-times-higher doses of an anti-cancer drug to tumours in mice, compared with non-communicating controls.

The nanoparticle system, reported by Sangeeta N. Bhatia and colleagues, consists of ‘signalling’ modules that scout for tumours and of ‘receiving’ modules loaded with drugs. Once the signalling nanoparticles locate a tumour, they harness the coagulation cascade — a complex process by which blood forms clots — to broadcast tumour location to the clot-targeting, receiving modules circulating in the blood. These then swarm towards the tumour and deliver the drugs. A single treatment using this communicating system showed prolonged inhibition of the growth of mouse-implanted human carcinoma relative to the modules in isolation.

“Although long-term studies are necessary before considering this system for clinical applications …, it promises enormous potential in the improvement of targeted cancer diagnosis and therapy,” says Younan Xia and colleagues in an accompanying News & Views.

doi: 10.1038/nmat3049

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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