豚の精液で作った点眼薬が乳児の目に生じる希少な難治性のがんを治療できるという研究結果が示された。眼球の網膜は薬剤が通過しにくくがん治療の障害となるが、精液成分で薬剤を包めば問題がないことが動物実験で示された。
中国・瀋陽薬科大学のチャン・ユー（Yu Zhang）教授の研究チームは「豚の精液のエクソソームに薬剤を搭載し、子どもに発生する難治性の希少がんである網膜芽細胞腫を治療できることを動物実験で確認した」と28日に国際学術誌「サイエンス・アドバンシズ」に発表した。
網膜芽細胞腫は網膜に生じる悪性腫瘍である。網膜は目の内側で光の焦点が結ばれる場所で、カメラでいえば写真が撮れるフィルムに相当する。網膜芽細胞は網膜へと成長する細胞だが、遺伝子変異が生じると勝手に増殖してがん細胞になる。
◇正常細胞は残し、がん細胞のみを攻略
網膜芽細胞腫は眼球に薬剤を注射したり放射線やレーザーで治療できるが、目の正常部位に損傷を与えるおそれがある。チャン教授の研究チームは、がん細胞のみに薬剤を送達すれば副作用なく治療できるとみた。問題は目を保護する障壁が薬剤まで遮ってしまう点にある。研究チームは、豚の精液に含まれるエクソソームが網膜のバリアを自由に通過して薬剤を運ぶと説明した。
エクソソームは細胞が分泌する50〜200㎚（ナノメートル・10億分の1m）大の微小な小胞で、細胞内外を行き来し信号を伝達する郵便配達の役割を担う。今回はこの配達役が信号の代わりに薬剤を届けるよう任務を変更した格好だ。精液のエクソソームは精子が女性生殖器を通過できるようにする。チャン教授の研究チームは、豚の精液のエクソソームが同様の方法でヒト角膜細胞において半透性構造であるタイトジャンクションを開閉できることを確認した。
研究チームは豚精液エクソソームに、カーボンドットと二酸化マンガン、グルコースオキシダーゼを含む抗がん剤である「ナノ酵素システム」を搭載した。ナノ粒子のカーボンドットは抗がん剤と結合しやすく、表面に薬剤を積載できる。二酸化マンガンも表面に抗がん剤を付着させることができる。
グルコースオキシダーゼは薬剤を付着させた粒子と結合し、がん細胞のみに薬剤を送達する。がん細胞は急速に増殖するため栄養源であるグルコースを多く消費する。グルコースオキシダーゼはグルコースが多いがん細胞を目指して移動する。またオキシダーゼがグルコースを分解すると、がん細胞に害を与える過酸化水素が生じる。
研究チームはエクソソームが網膜芽細胞腫にのみ狙いを定めて薬剤を投与できるよう、表面に葉酸分子も付着させた。網膜芽細胞腫の細胞は健康な細胞より葉酸濃度がはるかに高いからだ。二重三重の標的誘導ミサイルシステムというわけだ。
◇マウスで有効性、ウサギで安全性を確認
研究チームが網膜芽細胞腫が生じたマウスの目にエクソソーム点眼薬を投与したところ、30日後も腫瘍がそれ以上大きくならなかった。マウスは依然として視力を維持した。これに対し、エクソソームなしでナノ酵素システム成分のみを含む点眼薬を投与すると、がん細胞が成長を続け周囲に拡散した。薬剤が眼内に入れず効果を発揮できなかったためである。
研究チームはウサギの目に30日間反復して点眼薬を投与した際、角膜にわずかな刺激を与えたにすぎず、安全性に問題がないことを確認したと明らかにした。ウサギの眼球試験は医薬品や化粧品の安全性評価にしばしば活用される。ウサギは目に比して角膜が大きく、また瞬きをしないため薬剤を塗布したり反応を観察しやすい。鼻涙管もなく、投与した薬剤が涙で洗い流されることもない。
エクソソーム点眼薬は網膜芽細胞腫だけでなく、他の難治性疾患の治療にも資する可能性がある。オーストラリア・アデレード大学化学工学部のジャオ・チュンシア（Chunxia Zhao）教授は同日、ネイチャー誌に「今回の研究はエクソソームが網膜を透過できることを立証した」とし、「アルツハイマー病治療薬は脳にある血液脳関門（血脳障壁）を越えるのが難しいが、同じ方法でこうした関門を越えて薬剤を送達できるだろう」と述べた。
エクソソーム抗がん点眼薬が商用化されるには、人を対象とする臨床試験が必要だ。研究チームは、ナノ酵素システムを搭載したエクソソーム点眼薬を量産する方法を見つけることも課題だと明らかにした。
参考資料
Science Advances（2026）、DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.adw7275