京都工芸繊維大学 産学公連携推進センター

図１　低分子薬品、抗体医薬品、核酸医薬品のがん細胞の識別、作用の仕方

抗がん剤で、より選択的にがん細胞を攻撃する

抗がん剤を分類する際に、がん細胞をどのように識別して、どのように作用するかというのが指標の一つになってきます。広くがん治療に使われる低分子からなる抗がん剤は、白金製剤やアルキル化剤などがあり、がん細胞のDNA複製を阻害してがん細胞の増殖を抑えます。しかし、低分子ゆえにがん細胞への選択性がそれほど高いわけではなく、正常な細胞にも影響し、副作用があります。がん細胞だけを選択的に攻撃する副作用を抑えた抗がん剤として、この20年ほどで分子標的薬が急速に発展してきました。代表的なものとしては、モノクローナル抗体などの抗体医薬品であり、がん細胞表面にある受容体などを識別して、他の分子やマクロファージと共同してがん細胞を攻撃します。 細胞のがん化も元をただせば特定のタンパク質の活動によるもので、そのタンパク質をコードする遺伝子を無効化すれば、より効果的にがん細胞の増殖を抑えることができます。この考え方に基づいたものが核酸医薬品で、DNAやRNAの特定の塩基配列と相補的な２０塩基程度の核酸(アンチセンス核酸)を用いて特定の部位をブロックし、がん化につながる一連のタンパク質生成を抑制するという仕組みになっています(図2)。 低分子薬品、抗体医薬品、核酸医薬品に進むにつれ、がん細胞やその活動をより選択的に識別する方向へ進んでいることがわかります(図1)。

核酸は壊れやすく、外れやすい

核酸はタンパク質などと比べ容易に人工合成でき、また、近年のゲノム解析の進展で、がん細胞に関連する様々な遺伝子、塩基配列が特定されており、核酸医薬品の概念は驚きと歓喜をもって迎えられました。 しかし、核酸医薬品の実現には、壊れやすい核酸をどうやってがん細胞のmRNAやDNAまで持っていくかという課題を克服する必要がありました。 壊れやすい核酸を、mRNAやDNAの特定の塩基配列に届けるのにはいくつかの方法があります。一つはドラッグデリバリーで、カプセルのようなものに包み、特定のがん細胞の内部で核酸を放出するという方法です。 また、せっかくターゲットの塩基配列にたどり着いた核酸医薬品も、塩基配列の数にして20程度であるため容易に外れてしまい、遺伝子の発現を十分に抑制できないという問題もあります。 小堀哲生教授は、得意とする核酸合成を武器に、外れやすい核酸に対して、幾つかのアプローチを開発しています。