膀胱がんは現在、腫瘍切除後の局所膀胱内化学療法または免疫療法によって初期段階で治療されています。 しかし、5年後には患者の最大70％で再発が起こり、最大30％は反応しません。 これは、これらの患者を継続的に監視し撤退させる必要があることを意味し、この種のがんの治療費は高騰しています。 における新たな研究 自然ナノテクノロジー 治療効果を高めるためのナノボットの使用の可能性を探る の効能 膀胱がんの膀胱内治療。
勉強： 放射性核種膀胱がん治療用のウレアーゼを利用したナノボット
現在、筋肉浸潤の段階に達していない膀胱がんの場合は、腫瘍を切除した後、免疫療法剤を膀胱内に投与します。 ウシ型マイコバクテリウム カルメット ゲラン桿菌 (BCG) または化学療法薬マイトマイシン C の単独または組み合わせ。 この治療法の問題には、膀胱全体への不均一な分散、急速な輸送、および膀胱内での沈降を引き起こす標的組織への薬剤の接着力の低下が含まれます。 これらはすべて、新鮮な尿が膀胱に絶えず到着することに関係しています。
理想的な薬剤は、腫瘍組織に十分な深さまで侵入し、腫瘍全体を治療でき、ヒトの組織と適合できるものでなければなりません。 ナノボットは自走式ナノ粒子であり、従来の薬剤製剤や通常のナノ粒子と比較して、尿などの体液中でよりよく拡散し、混合できるため、膀胱内化学療法に非常に役立つ可能性があります。
現在の研究では、膀胱内癌治療の低い治療効果を改善するナノボットの能力に焦点が当てられている。 研究者らは、メソポーラスシリカベース上に構築された直径450nmの放射性標識ナノボットを使用した。
これらは、周囲の流体中の基質に基づく反応からの化学エネルギーを使用して推進するように設計されています。 この場合、尿素は酵素ウレアーゼによって分解され、ナノボットに運ばれます。
反応中に粒子の周囲でアンモニアと CO2 が生成されると、これらの粒子の運動が強化されました。 特に、これはより高い対流と混合、沈降の抑制に関連する群集行動を引き起こします。 これにより、それらは放射性核種治療（RNT）の担体として計り知れない可能性を与えられます。
これらは、マウスモデルで膀胱がんの治療効果についてテストされました。
a、ナノボットの製造プロセスと放射性標識の概略図。 うーん、ウレアーゼ。 b、左：動的光散乱によるナノボットの特性評価（n = 3、技術的反復）。 データは平均値として表示され、エラーバーは標準誤差を表します。中央: ゼータ電位 (n = 3、技術的反復) データは平均値として表示され、誤差バーは標準誤差を表します。右: 透過型電子顕微鏡画像。 c、燃料として尿素が存在する場合と存在する場合（300 mM）におけるナノボットの運動ダイナミクスを示すスナップショット、および円でマークされた ROI の対応するピクセル強度ヒストグラム。 パネル a で作成されました BioRender.com。
研究は何を示しましたか?
両方 エクスビボ そして 生きている 実験では、ナノボットが腫瘍部位でより高い濃度を達成し、陽電子放射断層撮影法 (PET) で確認されたレベルの 8 倍に達したことが示されました。 尿素の存在により、粒子が群がって協調運動をしながら活発に分散しました。
効果的なナノボットの動きはウレアーゼと尿素の存在下でのみ発生し、酵素活性がなければ標識ナノボットの腫瘍への取り込みは起こりませんでした。
活性の確認は、偏光依存散乱光シート顕微鏡法に基づく最適化された光学コントラスト法を使用して最初に試みられた。 これは、生体外実験でナノボットが腫瘍に侵入したことを示した。 逆に、健康な膀胱組織では付着や浸透はほとんど起こりませんでした。
この方法は 3D フォーマットで高粒度解像度を提供するため、ナノボットの生体内観察でも検証されています。
水とは異なり、尿素を含む環境では、ナノボットの自己推進が成功し、腫瘍組織内に蓄積した。 これは、部分的には、罹患した膀胱上皮が上皮の密着結合の破壊によりこれらの粒子の透過性を高めていることが原因である可能性がある。 また、ウレアーゼ触媒反応によって生成される塩基性アンモニアにより、ナノボット自体が腫瘍の細胞外マトリックス (ECM) を攻撃する可能性があります。
マウスモデルでは、RNT用の放射性ヨウ素を膀胱に点滴注入したナノボットでマウスを治療すると、低用量であっても腫瘍が約90％縮小した。 放射性ヨウ素は RNT で広く使用されており、半減期が 8 日のベータ粒子エミッターであり、組織の深さ 0.8 mm (約 0.03 インチ) まで浸透することができます。
これは、ナノボットの活発な動きが腫瘍の蓄積を促進することを示しています。 これは臨床への応用に有利です。 より高い用量であっても、動物は標準体重制限内に留まり、腫瘍体積はさらに大幅に減少した。
「これは、131I を運ぶナノボットが限られた空間で膀胱腫瘍を効果的に治療できることを示唆しており、BCG などの従来の治療アプローチが日常的に失敗するシナリオに対する代替治療法を提示します。」
どのような影響があるのでしょうか?
この結果は、ウレアーゼを利用したナノボットが「膀胱がん治療のための効率的な送達ナノシステム」
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#膀胱がん治療用ナノボット高い有効性と標的送達を約束
2024-01-15 23:50:00