客观日本

用DNA精准打击癌细胞,东京大学开发发挥免疫功能的核酸药物

2023年03月02日 生物医药

东京大学的冈本晃充教授等人,开发了一种能够选择性杀死癌细胞的人工DNA。并在小鼠和细胞实验中对多种癌症获得了效果。该成果有望成为使用DNA和RNA(核糖核酸)的“核酸医药”新候补,并有可能发展成为副作用少的癌症治疗方法。目前研究团队已设立了初创企业以推动其实用化,并计划在数年后开始临床试验。

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开发出了杀死癌细胞的人工DNA(供图:东京大学冈本晃充教授)

癌细胞会根据脏器等,过度表达名为MicroRNA的特定类型遗传信息物质。研究团队关注到像发夹一样具有弯曲结构的DNA会以MicroRNA为标志,形成长的双链结构,遂开始思考能否设计出一种DNA,进入癌细胞内部制作双链结构,并引发将癌细胞作为异物排除的免疫反应。

当进入癌细胞的发夹型DNA结合在MicroRNA上后,折叠结构被打开,DNA会变成直线状的链,并且成对的发夹型DNA会在这里相结合。这样DNA反复结合后,形成长的双链。

实验结果发现,这种状态会引发排除异物的免疫反应,将癌细胞逼向死亡。“与以往抗癌剂不同的结构,可能会对现有药物无法起效的癌症也发挥效果。”(冈本教授)

研究团队在小鼠上也确认了实际效果。给6只患有皮肤癌之一的恶性黑素瘤的小鼠注射了新开发的DNA后,所有小鼠的肿瘤都没有变大。对于宫颈癌和现有药物难以奏效的乳腺癌,研究团队也在细胞实验中确认到了效果。

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不同类型的癌症其表达的MicroRNA也不同,可以相应地设计DNA。在小鼠和细胞实验中,研究团队首先将其结合在了多种癌症共通的MicroRNA上。将来有可能采用通过手术取出肿瘤、调查MicroRNA类型、并选择相应DNA的治疗方法。

在使用信使RNA(mRNA)的新型冠状病毒疫苗等核酸医药备受关注的背景下,也曾出现过使用DNA制作癌症治疗药物的想法。但是,以往的人工DNA很难瞄准特定的细胞进行攻击,因为有对全身产生副作用的问题,因此研究并没有进展。此次开发的DNA,会结合在仅在癌症中过度表达的MicroRNA上,因此有望降低对正常细胞的损伤。

该技术可以通过化学方法低成本制造,并且从设计到合成、毒性评价这一系列工序所需的时间也很短。研究团队已在2022年4月成立了东京核酸合成公司(东京·文京区),以推进此项技术的实际应用,并计划进行安全性等验证,几年后实施第一阶段的临床试验。

日文:藤井宽子、《日经产业新闻》、2023/2/6
中文:JST客观日本编辑部