NUC-3373: 大腸癌治療の新たな希望
新しい薬、NUC-3373が結腸直腸がんの免疫反応を改善する可能性があるみたい。
― 1 分で読む
大腸癌(CRC)は、世界中で多くの人に影響を与える最も一般的な癌の一つ。罹患率では3位、死亡率では2位。従来は化学療法が主な治療法だったけど、最近では免疫療法が癌と戦う新しい方法として注目を集めてる。
免疫療法って?
免疫療法は、体の免疫システムが癌と戦うのを助ける治療法の一つ。いくつかの形態があって、患者自身の免疫細胞、例えばT細胞を使って、癌を攻撃しやすくする方法もある。他には、免疫細胞が癌細胞を認識して攻撃するのを助けるワクチンや、免疫チェックポイント阻害剤と呼ばれる薬もある。これらの薬は、癌細胞上の特定のタンパク質をブロックして、免疫システムが攻撃できるようにする。
今のところ、特定のタイプのCRCに対してFDAに承認された4つのモノクローナル抗体がある。これらは遺伝的特徴である不全ミスマッチ修復(dMMR)や高ミクロサテライト不安定性(MSI)を示す腫瘍に使われる。承認されている薬には、PD-1を標的とするニボルマブとペムブロリズマブ、PD-L1を標的とするアテゾリズマブ、CTLA4を標的とするイピリムマブがある。これらの薬は免疫システムが癌を認識して戦うのを助ける。ただ、CRCのケースのごく少数(約3-6%)だけがこの基準に合うから、ほとんどの患者はこれらの免疫療法の恩恵を受けられない。
治療の組み合わせ
免疫療法と化学療法や放射線療法などの従来の治療を組み合わせる可能性がある。いくつかの化学療法薬は、癌細胞を免疫システムに認識しやすくすることが知られてる。これらの薬が癌細胞を殺すと、免疫細胞が癌の存在を知らせる信号が放出されるから、腫瘍に対するより強い免疫反応を生むかもしれない。
一般的に使われる化学療法薬は5-フルオロウラシル(5-FU)。これは大腸癌を含むさまざまな癌の治療に広く使われてる。5-FUは癌細胞でのDNA生成を妨げることで、最終的に細胞を死に至らしめる。ただ、すべての患者がこの治療にうまく反応するわけじゃない。投与された5-FUの多くが肝臓の酵素によって分解されちゃうから、その効果が制限されてるんだ。さらに、癌細胞が5-FUを活性型に変える能力も、治療の効果に影響を与える。
新しい薬:NUC-3373
NUC-3373という新しい薬が、5-FUのいくつかの制限に対処するために開発された。この薬は、体内で早く分解されないように設計されてるから、患者にとってより安定して有用。NUC-3373は別の薬、5-フルオロデオキシウリジン(FUDR)の修正型で、肝臓による分解から守られてる。血中に長く留まることができるから、より効果的に作用する。
癌細胞内に入ると、NUC-3373はDNA生成に必要なプロセスを阻害する活性型に変わる。これがDNA損傷を引き起こし、最終的に癌細胞が死ぬ。研究では、NUC-3373が癌細胞を殺すだけでなく、免疫システムを刺激できることが示されてる。これは、死にゆく癌細胞から特定の信号が放出されることで、免疫細胞に知らせ、腫瘍に対するより強い反応を引き起こす。
NUC-3373の研究
最近の研究では、NUC-3373が大腸癌細胞と免疫細胞との相互作用に与える影響を調べた。研究者たちは、NUC-3373がCRC細胞に対する免疫反応を強化できるかどうかを確認しようとした。
使用した方法
研究では、健康なボランティアの血液から免疫細胞を分離して、CRC細胞株と共に培養した。これらの癌細胞にNUC-3373を処置し、免疫反応を示すさまざまな変化を測定した。細胞培養を使用することで、NUC-3373で処理された癌細胞の存在に対する免疫細胞の反応を詳しく観察できた。
免疫シグナルへの影響
実験の結果、NUC-3373による治療で、免疫シグナルに重要な数種類のタンパク質が増加したことがわかった。これには、細胞が危機的な状態にあることを免疫システムに知らせるカルレチクチンの増加が含まれる。治療後、癌細胞の核から放出されるHMGB1という別のタンパク質も見つかった。これも免疫細胞にシグナルを送る。
特に、研究者たちはATPにも注目した。これは細胞にエネルギーを供給する分子。ATPの放出パターンの変化は、癌細胞がストレスを受けていて、可能性として死にかけていることを示していて、さらなる免疫反応を刺激するかもしれない。
免疫細胞の反応
研究では、自然殺傷(NK)細胞という免疫細胞が、NUC-3373で処理されたCRC細胞と混ぜられると、NK細胞上の活性化マーカーがかなり増加したことが明らかになった。これは、NK細胞が癌細胞に反応していることを示してる。具体的には、NK細胞の活性化マーカーであるLAMP1の発現が増加し、免疫反応を指揮するシグナル分子であるインターフェロン-ガンマ(IFN-γ)の生成が増加した。
研究は、NUC-3373で処理された癌細胞に対する応答で免疫細胞がどうなるかも探った。NUC-3373治療とNK細胞の存在の組み合わせが、どちらの治療単独よりもCRC細胞に対するより大きな損傷と死をもたらすことがわかった。
免疫チェックポイントへの影響
免疫活性化を高めるだけでなく、NUC-3373治療が免疫反応を抑制する免疫チェックポイントタンパク質に与える影響も測定した。具体的には、PD-L1というタンパク質が、NUC-3373で処理されたCRC細胞の表面で増加していることがわかった。
これは面白いことで、NUC-3373とPD-L1をブロックする薬(ニボルマブなど)を組み合わせる可能性があることを示唆してる。この組み合わせで免疫システムが癌細胞が持つ障害を克服し、患者の結果を改善できる可能性がある。
発見の意味合い
これらの研究結果は、NUC-3373が大腸癌に対する免疫反応を強化する可能性があることを示唆してて、将来の治療の有望な候補になり得る。新しいこの薬は、現在治療が難しいタイプのCRCを持つ患者にとって特に貴重な選択肢になるかもしれない。
NUC-3373が癌細胞を殺し、より免疫原性のある環境を作り出す能力は特に重要かもしれない。この二重作用により、「冷たい」腫瘍(強い免疫反応を引き起こさないもの)を、免疫システムが効果的に標的にできる「熱い」状態にシフトさせることができるかもしれない。
最後の考え
科学者たちが免疫システムを操作して癌に対抗する方法をさらに理解し続ける中で、NUC-3373のような薬は大腸癌患者の治療結果を改善する上で重要な役割を果たすかもしれない。継続的な研究がNUC-3373の最適な使用方法、特に免疫反応をサポートし強化する他の治療との組み合わせについて明らかにしていく。
要するに、大腸癌は深刻な健康の課題だけど、特に免疫システムを利用する薬の進展が、より効果的な治療への希望を与えてる。NUC-3373はこの戦いの新たなフロンティアを示していて、癌治療と免疫学を融合させて、この病気に直面する患者の生活を改善することが期待されている。
タイトル: A phosphoramidate modification of FUDR, NUC-3373, causes DNA damage and DAMPs release from colorectal cancer cells, potentiating lymphocyte-induced cell death
概要: Colorectal cancer (CRC) is one of the leading causes of cancer-related mortality worldwide with 5-FU still the primary chemotherapeutic of choice. With the increasing use of immunotherapies, much research is focused on the ability to make tumours more immunogenic, thereby rationalising combination with immunotherapy. Here we investigate whether NUC-3373, a phosphoramidate transformation of FUDR, enhances immunogenicity in CRC cell lines and facilitates lymphocyte mediated cell death in vitro. At sub IC50 doses NUC-3373 upregulates damage associate molecular patterns (DAMPs) in both HCT116 and SW480 cells and increases surface expression of MHCII and PD-L1. Pre-treatment with NUC-3373 and subsequent coculture with NK-92 MI natural killer cells caused an increase in LAMP1 expression (degranulation), production of IFN-{psi}, and NK-mediated cytotoxicity compared to vehicle controls. Cocultures with patient-derived PBMCs with heterologous CRC cells pre-treated with NUC-3373 demonstrated increased cell death compared to both vehicle controls and monocultures of CRC cells exposed to NUC-3373. Lastly, the PD-1 immune checkpoint inhibitor nivolumab showed synergistic activity when HCT116 cells were pre-treated with NUC-3373. To conclude, we show that NUC-3373 can modulate immune signaling and may therefore facilitate immune mediated tumour cell death.
著者: oliver read, m. Elshani, J. Bre, P. Mullen, d. j. harrison, y. zhang
最終更新: 2024-10-11 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.09.617410
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.09.617410.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。