光免疫療法によるがん治療について -抗体薬剤と近赤外線照射でがん細胞のみを特異的に攻撃する新しい治療法


概要

2011年に小林久隆博士ら研究グループによってその手法が発表され、既に臨床・治験段階にある近赤外線を用いてがん治療を行う光免疫療法についてまとめました。

  • 近赤外線照射によってがん細胞を破壊する抗体製剤を用いたがん治療法が日本人研究者によって開発
  • これまでの治療法に比べて大きな副作用も少なく、治療期間、費用も低い
  • 現在臨床治験も進み、数年で実用化の目処
分野癌治療
発見者小林久隆ら研究グループ
発表日2011年11月6日
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用語解説

小林久隆

2011年、画期的ながん治療法「光免疫療法」を開発したアメリカ国立がん研究所(NCI)・アメリカ国立衛生研究所(NIH)所属の研究者。2012年に「世界で活躍し『日本』を発信する日本人プロジェクト」に選出[1]

がん

悪性腫瘍。日本では2人に1人ががんを患い、3.5人に1人ががんで亡くなっています(2015年[2])。古くから原因研究されていますが、未だ全容は明かされていないやっかいな病です。

光免疫療法

近赤外線免疫療法(Near infrared photo-immunotherapy, NIR-PIT)。近赤外線と抗原薬剤を用いた新しいがんの治療方法。従来の治療法と比べて副作用が無く、全身のがん転移へも効果があるため、がん完治への期待が非常に高い方法です。

三木谷浩史

楽天株式会社代表取締役会長兼社長。小林博士らの開発した光免疫療法によるがん治療の事業化を目指すアメリカ医療ベンチャー会社アスピリアン・セラピューティクスに出資し、同社の取締役会長に就任しました[3]。光免疫療法の認可に向けて積極的にバックアップをしています。

はじめに

はじめに「がん」がどのような疾病なのか、そしてどのようなメカニズムで発生し、治療が困難であるのかを説明した上で、今回のテーマとなる光免疫療法について紹介します。
本記事はがん医療に関してまとめていますが、専門家による監修は受けていないことを事前にご了承願います。より詳しく内容を照査されたい方は参考文献、ソース等をご確認下さい。

がんとは?

がんの特徴

がんとは、遺伝子の変異によって制御不能な異常増殖を行うようになった細胞の集まりで悪性腫瘍とも呼ばれ、以下のような特徴を持ちます[4]

  • 自律性増殖

    がん細胞は正常な新陳代謝が行われず、自律的に止まること無く増殖を続けます。

  • 浸潤と転移

    腫瘍化したがん細胞が他の細胞の周囲にしみ出るように広がる(浸潤)とともに、血管やリンパ節を介して体のあちこちに飛び火(転移)し、新しいがん組織を作ります。

  • 悪液質(あくえきしつ)

    がん細胞は他の正常組織の栄養を奪って増殖するため、身体が徐々に衰弱していきます。

Point上記のうち、「浸潤と転移」と「悪液質(あくえきしつ)」が無い腫瘍を良性腫瘍と呼びます。また、良性腫瘍も「自律性増殖」を続けますが、やがて周囲に栄養が無くなると、増殖は止まります。ほとんどの良性腫瘍は直ちに危険性があるわけではありませんが(脳幹など治療困難な箇所に生じた場合は良性であっても危険性は高いと言えます)、やがて悪性腫瘍に変化する可能性もあるので注意が必要です[5]

がんの種類

がんは発生する部位や特徴から以下のように分けられます。本記事内ではがん腫(上皮性悪性腫瘍)を「がん」として扱っています。

がんの種類と発生する部位
 分類対応する細胞がんの発生する部位
がん腫
(上皮性悪性腫瘍)
扁平上皮がん扁平上皮細胞皮膚、食道、咽頭、口腔、膣、陰茎、陰嚢、外陰、上顎、子宮、肺
腺がん腺上皮細胞胃、腸、乳房、肝臓、腎臓、前立腺、甲状腺、卵巣、子宮体部、肺
未分化がん不明どこでも。特に甲状腺、肺
肉腫
(非上皮性悪性腫瘍)
肉腫筋細胞、線維細胞骨、筋肉、軟部組織
悪性リンパ腫リンパ球リンパ節、脾臓、扁桃
白血病骨髄細胞、リンパ球骨髄
多発性骨髄腫形質細胞骨髄
がん(がん)とは - コトバンク』より
Point「がん」は「ガン」「癌」「悪性腫瘍」など複数の呼び方があり、それぞれの意味を混同しがちです。それらの違いについてはこちらを参照下さい

がんの発生メカニズム

細胞分裂と異常細胞排除の仕組み

細胞の数は人間の成人で約60兆個もあり、それらは常に体内で分裂・増殖を繰り返しています。それだけの数が分裂を繰り返しているので、突然変異によって一定数の異常細胞が作られます。しかし、もしこのような異常細胞が発生しても、DNA修復遺伝子によって変異した遺伝子を修復したり、細胞死(アポトーシス)が起こって自然に排除されます。
また、正常に分裂・増殖した細胞もやがて細胞死によって役目を終えていきます。

外的要因による突然変異の誘発と免疫

ここに外的要因(発がん物質、ウィルス、放射線、紫外線等)による影響を受け続け、細胞内の「がん遺伝子(アポトーシスを制御する遺伝子)」や「がん抑制遺伝子(細胞のがん化を防ぐ)」が傷つくと、細胞死が起こらず不必要な分裂・増殖が起こり続けます。しかし、このような状態になっても、体内には免疫系が機能しているため、増えすぎた異常細胞は体内の免疫細胞によって排除されます。

過度な外的要因による細胞のがん化

しかし、想定異常に外的要因の影響が強くなると、異常細胞の周囲に「免疫抑制細胞」が増加し、免疫系の機能を抑制するようになります。このようにして異常細胞の「がん化」が始まり、10年以上の年月をかけて徐々にその数・体積を増やし、がんの腫瘍化が起こります。この頃になると増殖に必要な養分を吸収するために血管も取り込み(血管新生)、体中への転移の危険性も帯びてきます。

※ この時、外的要因は1つではなく、複数の要因が積み重なって起こると言われています(多段階発がん)。

従来のがん治療法

がん腫瘍への治療法としては大きく分けて3つの方法「外科療法」「放射線療法」「薬物治療」があります。

外科療法

外科療法は、物理的にがん腫瘍の塊を目視で確認して切除します。この方法は患者への負担が大きく(症状によっては、内視鏡や腹腔鏡で負担を軽減することもできます)、その上、手術を引き金として取り残されたがん細胞が更に増殖する場合があります。

放射線療法

放射線療法は腫瘍にエックス線ガンマ線などの放射線を照射して、がん細胞を破壊する方法です。これは外科療法に比べて患者への負担は少ないですが、放射線は周囲の正常な細胞にも悪影響を及ぼし、そこから新たながんが生じる場合もあります。

Pointこれら2つの方法は局所療法と呼ばれ、発見されているがん腫瘍に対してのみ直接対処する治療法であるため、がんの再発・転移には効果が低いのが弱点です。

薬物治療

薬物治療は全身療法と呼ばれ、抗がん剤ホルモン剤を投与して、全身のがん細胞に対して増殖抑制や殺傷などの効果を発揮します。しかし、これも長期間続けると薬剤への耐性が付いたり、全身の免疫力の低下などの大きな副作用が起こります。

これらの治療法は、がんの症状に合わせて複合的に組み合わせて使用されます。

光免疫療法について

光免疫療法(近赤外線免疫療法)は、2011年、NCI・NIH所属の小林久隆博士ら研究グループによって開発された、これまでの療法とは大きく異なる新しいがんの治療方法です。

光免疫療法の特徴

  • がん特異的効果

    がん細胞にのみ効果があり、その他の正常な細胞を傷つけることがありません(副作用が起こりにくい)。

  • 多くのがん症状に対する効果

    皮膚がん、食道がん、膀胱がん、大腸がん、肝臓がん、膵臓がん、肺がん、甲状腺がんなどに結合する抗原が見つかっており、全身のがんの8~9割に対して効果があると見込まれています。

  • 治療入院が不要

    初日に抗体薬剤を注射し、翌日に近赤外線照射を行うだけで治療を終えることが出来るので、長期入院などが不要になります。

  • 再発・転移がんにも有効

    直接がん細胞を攻撃するだけでなく、がんに対する自己免疫を抑制している免疫抑制細胞を排除することで、全身の再発・転移したがんにも治療効果を及ぼします。

  • 低コスト

    一般的な近赤外線照射装置と抗体薬剤さえあれば治療可能なので、高価な施設・道具が不要となり、治療コストを低く抑えることが出来ます

    ※ 抗がん剤治療の場合、月に数百万円(保険適用外)かかるのに対して、光免疫療法は100万円~200万円程度に抑えることが出来ます(保険適用されれば、患者負担は数万円程度)。

光免疫療法の仕組み

1. 抗体-IR700の準備
がん細胞に特異的に現れる抗原に対して特異的に結合する抗体に、近赤外線(700nm~850nmの波長光)を照射することで、反応を起こすIRDye700DX(IR700、シリカフタロシアニンの誘導体)を結合して抗体-IR700を作ります。

※ 近赤外線は放射線や紫外線のように正常な細胞に影響を与えず、光は15cm程度の深さまで到達します。

2. 抗体-IR700とがん細胞が結合
抗体-IR700をがん患者に投与すると、がん細胞の細胞膜にある抗原に抗体-IR700が結合します。
がん細胞に結合しなかった抗体-IR700は、1日で尿中に溶けてすぐに体外に排出されます。
3. 近赤外線照射によるがん細胞の壊死
抗体-IR7001が結合したがん患部に近赤外線を照射するとIR700が活性化して急激に変形し、結合しているがん細胞の細胞膜に障害が起こった結果、細胞質の内容物が漏出して数分内に壊死します。
外部から近赤外線が直接当たりにくい部位には、麻酔を施して内視鏡や光ファイバーを挿入し、内部から照射することで処置することが出来ます。
4. 免疫細胞の活性化
がん細胞が膨れて破裂することで露出した内容物(抗原)に対して抑制されていた免疫細胞が再び反応・活性化し、転移した他のがん細胞に対しても攻撃を始めます。

他の治療法ではがん細胞周辺の免疫細胞も損傷してしまうため、がん細胞だけを特異的に攻撃出来る光免疫療法だからこそ現れる効果です。

3DCG動画

光免疫療法による赤外線でがん細胞を殺す様子

光免疫療法の副次的効果

光免疫療法によって腫瘍内のがん細胞が死滅すると細胞間に間隙が空き、ここに血管を介してナノ薬剤を投与することで、通常よりも長期間、高濃度で貯留するようになり、高い治療効果を及ぼすようになりました。

ナノ薬剤:がん腫瘍周辺の不完全な血管(新生血管)の内皮細胞に出来る隙間にのみ透過する(正常な血管には透過しない)数百nmの薬剤。腫瘍では免疫が弱いため、薬剤は排出されず腫瘍内に貯留します(EPR効果)[6]

対免疫抑制細胞光免疫療法

先述した通り、がん細胞は免疫抑制細胞によって自己免疫を抑制しています。この免疫抑制細胞をターゲットとして光免疫療法を処置することで、抑制されていた自己免疫機能が活性化し、がん細胞を攻撃させる治療法を発見しました。
また、1匹のマウスに同じ種類のがんを同時に4箇所で発症させ、その内一箇所のみに光免疫療法を処置すると、処置を行っていない箇所のがん(転移がん)も含めて全て消えることが確認されました。これは、処置した箇所で活性化した免疫細胞が血液に乗って全身を巡り、がんを壊したと考えられています[7][8][9]

転移がんにはこちらの療法の方が効果が高いことがわかっています。

がん治療以外への利用

光免疫療法はがん治療以外にも以下のような利用法が考えられています。

  • 慢性関節リウマチ

    慢性関節リウマチの原因である滑膜内の自己攻撃細胞を除去

  • 難治性感染症

    治療の難しい薬物耐性バクテリアを除去して難治性感染症を治療

  • IPS細胞シートのがん除去

    IPS細胞で臓器や網膜用の細胞シートを作成する際に混入し得るがん細胞を除去

光免疫療法の開発からこれまでの成果

光免疫療法の開発からこれまでの成果を小林博士の研究略歴と共に振り返ります。

1984年頃~医学生時代

小林博士が免疫抗体の研究を開始

京都大学医学部で小林久隆博士は免疫抗体の研究を始めました。

小林博士は20代の頃から抗体を用いたがん治療法について考えていました。

1995年~新天地へ

博士課程終了後、留学を経てNIHへ

京都大学で博士課程終了後、抗体を用いたがん治療研究・臨床治験を行っていたNIHの研究室への留学を経て、一度日本に戻った後に改めてNIHに正式に移りました[10]

2001年頃~研究の起点

がん細胞の光イメージング研究

小林博士はがん細胞のみを蛍光試薬で光らせる研究を東京大学の浦野泰照博士と共に始め、2008年頃に成功しました。

発想の転換

イメージング手法からがん治療への転換

小林博士は、がん細胞に結合して発光する標識の持つ「光エネルギー」を、がん細胞を直接攻撃するための「熱エネルギー」に転用することは出来ないかと考え、研究を始めました。

実際は「熱」で攻撃するのではなく、抗体の性質変性による作用でがん細胞を攻撃します。

2011年11月6日成果発表

小林久隆博士らが光免疫療法を発表

小林久隆博士ら研究グループは、がん細胞にのみ結合して、正常な細胞に影響しない近赤外線照射によってがん細胞のみを攻撃する抗原製剤を用いた新しいがん治療法として光免疫療法を発表しました[11]

2012年1月24日一般教書演説

オバマ大統領が議会への一般教書演説で言及

アメリカオバマ大統領が議会の一般教書演説で光免疫療法の発見を取り上げ、「米国の偉大な研究成果」と発表しました[12]

2012年9月内閣府表彰

「世界で活躍し『日本』を発信する日本人プロジェクト」に選出

小林博士は、2012年「世界で活躍し『日本』を発信する日本人プロジェクト」に選ばれ、内閣府国家戦略室に表彰されました[1]

2015年4月臨床治験:フェーズ1

頭頚部がん対象の臨床治験開始

光免疫療法は、アメリカ医療ベンチャー会社アスピリアン・セラピューティクスにライセンスされ、頭頸部の扁平上皮がんに対する臨床治験が開始されました[13][14]

複数あるがんのうち、まずは体表面に近いがんを対象にしているとのことです。

2016年3月10日資金調達

アスピリアン・セラピューティクスが4000万ドル調達

楽天三木谷会長兼社長は、小林博士らの開発した光免疫療法の事業化を目指すアスピリアン・セラピューティクスに対し、4000万ドルを投資しました[15]

三木谷氏は自身の父親が膵臓がんを罹患されたことから最新のがん治療研究を調べる内に小林博士の研究を知り、支援することを決定したとのことです。また、このような資金面のバックアップによって通常よりも短期間で臨床治験を進めることが出来ています

臨床治験:フェーズ2

臨床治験のフェーズ2段階の開始

30~40人の患者を対象に治療効果を調べるフェーズ2を開始しました。

フェーズ2で顕著な効果が出ると、フェーズ2の対象患者数を300人にまで拡張することでフェーズ3を省略して認可を受けることが出来る可能性があります。

2017年2月13日事業化推進

楽天三木谷会長兼社長がアスピリアン・セラピューティクスの取締役会長就任を発表

アスピリアン・セラピューティクスの筆頭出資者である楽天三木谷会長兼社長が同社の取締役会長に就任しました[16]

Point日本での光免疫療法の実用化は2020年以降と予想されています。また、支援している三木谷氏は日米での同時実用化を実現することを目標として掲げています。
2017年11月11日国内治験準備

光免疫療法によるがん治療、国内でも2017年内の治験開始へ

アメリカで進められていた光免疫療法によるがん治療の臨床試験(治験)が日本国内で年内開始を目指して進められていることがわかりました[17]

臨床試験についての情報はこちらから

現時点(2017年11月13日現在)では未掲載ですが、いずれ募集が始まれば公開されるのでは無いかと思います。

患者様やご家族など一般の方向け臨床・治験情報サイト【臨床研究情報ポータルサイト】

このポータルサイトは、患者さんや一般の方々及び研究者への情報提供のために、日本で行われている臨床研究(試験)の情報を検索できるサイトです。病気の解説や治療薬、海外の治療薬や治験情報についても知ることができます。

2017年11月27日買収

楽天がアスピリアン・セラピューティクスを持分法適用会社に

既に楽天三木谷会長兼社長が個人投資により取締役会長に就任していたアスピリアン・セラピューティクスに対し、楽天株式会社が20%以上を出資し、持分法適用会社としました[18][19]。今後楽天は会員の健康データと合わせた医療サービス分野に参入するとのことです。

がん医療の研究者

日本国内でがん医療について研究をしている研究者一覧です。

編集後記

小林博士が開発し、楽天の三木谷氏のバックアップのもと、臨床も順調に進んでいる光免疫療法。この方法が医療現場に登場すれば、「がんは治るのが当たり前」になってくるかもしれません。

参考

がん光免疫療法の登場 手術や抗がん剤、放射線ではない画期的治療

形式単行本
著者永山 悦子
出版日2017年8月25日
出版社青灯社

購入先

オバマ前大統領が年頭教書演説で紹介。 米国で日本人研究者・小林久隆さんが開発する画期的ながん治療法とは ・がん細胞に薬剤が結びつき、近赤外線を当てて治療する「光免疫療法」 ・がんを守る細胞を攻撃することで、全身の転移がんも消える ・副作用はほとんどなし。入院不要、治療費も安価。2~3年で実現可能の見通し ・楽天・三木谷会長設立のジョイントベンチャーを中心に日本での治験を推進 「がんの8~9割は直せるようになると思います。  がんはもう怖くない、といえるようにしたい」(小林さん) 青灯社HomePage:

近赤外光線免疫療法による新規がん治療 -薬剤学 Vol. 76 (2016) No. 3 p. 172-176

形式論文
著者小林久隆
出版日2016年11月1日
出版社日本薬剤学会

ダウンロード先

現在,がんの臨床における三つの主たる治療方法は,物理的治療である外科手術と放射線治療,化学・生物学的治療である化学療法である.…薬剤学

特異性を重視した新たな癌の分子イメージングと近赤外光線免疫療法 -Drug Delivery System Vol. 29(2014) No. 4 イメージング技術による診断と治療の進歩

形式論文
著者小林久隆
出版日2014年12月25日
出版社日本DDS学会

ダウンロード先

近年、生体内の情報を画像として読みとる生体画像科学は、「Molecular Imaging /分子イメージン グ」という学問体系のもとで、大きな進歩を遂げてきた。科学の研究・開発の中で、生体画像科学は、 応用科学の粋ともいうべきものである。…Drug Delivery System

再発・転移するがんと闘う -最強の免疫細胞を使うANK療法

形式単行本
著者リンパ球バンク株式会社
出版日2012年10月11日
出版社日経BPコンサルティング
価格2,916円

購入先

標準治療では再発・転移したがんに対応しきれない では、がんが再発・転移したらどうすればいいのか? 体内には、どんながん細胞でも狙い撃ち、破壊する免疫細胞である「生まれながらの殺し屋」ナチュラルキラー(NK)細胞がいます。…ANK免疫細胞療法│リンパ球バンク│関連書籍

ニュースなヤマイ 「光免疫療法」の研究者に単独取材!

形式動画
出演者小林久隆,渡邊千春
放送日2017年4月19日
サイト名ホウドウキョク

視聴先

オバマ前大統領が、2012年の一般教書演説で世界に誇った革新的ながん治療法「光免疫療法」。その世界的研究者に現地ワシントンで単独取材しました! ニュースなヤマイ 「光免疫療法」の研究者に単独取材! | ホウドウキョク

編集履歴

  • 2017年10月20日:書籍「がん光免疫療法の登場」を元に加筆修正

脚注


引用

こちらもおススメです

1コメント

  1. 円城寺 政弘 言う

    余命宣告をされた妻を持つ男性(69歳)です。孫の成長を一番の楽しみにしている姿を見るにつけ 毎日藁をも掴む心境
    で見守り続けている状態です。大腸癌から始まり 現在肺から頭、骨へと転移が見られ先日 大腿骨骨折まで進行し
    手術で金属接合を行いました。また頭の放射線治療の後遺症で髪の毛が抜けてきました。もう最後の望みは 光免疫療法しか頼るものがありません。長年苦労かけたせめてもの恩返しにと思っております。

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