副作用の少ない癌治療を、ミトコンドリアに薬を運ぶ技術開発で！

「異常なミトコンドリア」の内側へ「薬を送る」技術を開発し、狙ったがん細胞だけに薬を届けられる “副作用の少ない治療法” の開発を目指して

初めまして、北海道大学大学院薬学研究院の山田勇磨です。私は、これまで未開の地であった、細胞のエネルギー工場である「ミトコンドリア」を標的とした「薬物送達」研究（＝ミトコンドリアDDS）に取り組んでいます。

 

「DDS」とは「ドラックデリバリーシステム」の略で、「体内で狙った部位に適切に薬物を運び、治療効果を最大限に高め、副作用を最小限に抑えることを目的とした技術」のことです。近年、この技術開発が革新的な疾患治療の実現につながるとして注目を集めています。

 

私は今の研究を続けることで、将来的に、がん細胞内の異常なミトコンドリアへ、薬をコントロールして送ることができれば、「短時間でより効率的」な治療が可能になると考えています。結果として、薬剤投与量も減ることで副作用を更に減らすことができる可能性を秘めています。

 

▼プロジェクトの紹介動画です。ぜひご覧ください！

 

▲山田勇磨（yamada, yuma）/ 北海道大学大学院薬学研究院 准教授

 

 

約１年間の研究を実施するため、皆さまのお力を貸してください

「ミトコンドリアの機能」と「がん」には密接な関係があります。細胞に悪い作用を引き起こす「異常なミトコンドリア」だけをターゲットに、抗がん剤を運ぶことができたら——。

 

私は、2002年から研究を続ける中で、「MITO-Porter」（マイトポーター）という、薬剤を中に入れて運べる「ナノカプセル」開発を成功させることができました。MITO-Porterは、バリアの厚いミトコンドリアの内部へ、種類やサイズにほとんど関係なく薬剤を運ぶことができます。

 

既存の抗がん剤などでも、開発が進んで少ない副作用で治療ができるようになってきています。しかし、そこに更に、「狙った『異常ミトコンドリア』にピンポイントに抗がん剤を送る」技術が可能になれば、既存治療と掛け合わせて、より心身に負担の少ないがん治療が可能になる未来を見据えることができます。

 

研究の次のフェーズは、マウス実験での「治療効果の検証」です。今回のプロジェクトでは、MITO-Porter技術と既存の光線力学的治療とを掛け合わせて、「より副作用の少ないがん治療」開発を、将来的な目標とした実験を行います。約１年間の研究費用を集めるため、皆さまのご協力をお願いいたします。

 

 

「効果が出ているのに副作用で治療を断念」、「耐性がついてしまい他の治療法を再検討」など、解決の糸口になるかもしれない

とても簡単に言えば、抗がん剤が、がん細胞だけでなく、周辺の正常な細胞まで攻撃してしまうために、本来であれば癌に直接関係ないはずの臓器に障害が出てしまったり、治療のせいで毛が抜け落ちてしまったりすることは、よく知られています。副作用を抑えるため、薬の分量を減らし、投与間隔をあける工夫がされたりしますが、その代わり治療に長期間を要します。

 

もちろん、日常生活に支障がない程度に過ごせる人もいます。がんの種類によっても副作用は様々なので一概には言えないですが、実際に多くの患者さんにとって「がん治療は、辛く、長期間を要するもので、耐えなければならない」というのが現状だと思います。

 

がん細胞内にあるミトコンドリアへ、薬をコントロールして送ることができれば、＜短時間でより効率的＞な治療を行うことが可能になります。結果として、薬剤投与量も減ることで副作用を更に減らすことができると考えています。

 

また、薬物療法等が続くことで「薬剤耐性」がついてしまい、それまでの薬では効き目がなくなってしまうこともあります。これを克服するために、新しいアプローチ方法での治療開発が日々進められています。薬の耐性ができ、効果が期待できる薬がなくなってしまった患者さんにとっては、MITO-Porterを組み合わせた治療では、抗がん作用を発揮できる可能性を持つと信じています。

 

▲「脱毛など『がん治療は辛く苦しいが、耐えなければならない』という今の常識も変えたい」山田勇磨

 

▲より心身に負担の少ないがん治療が可能になる未来を目指して日々研究を進めています

 

 

最終的にゴールとするのは「MITO-Porterを活用した “新しい” 光線力学療法」の実用化

今回、まず①「MITO-Porter」とは一体何かという点と、クラウドファンディングで集めた資金で実験することで、② 将来的に何の実現を目指しているのか、という点についてご説明させていただきます。

 

①「MITO-Porter（マイトポーター）」とは

「ナノカプセル」は、化粧品などでも既に取り入れられている技術なので、聞いたことのある人々も多いかと思います。脂質の薄い膜（フィルム）のことで、中に分子を包んで、細胞に届ける技術のことです。現在までに、ナノカプセルを使って「細胞膜の中」や「核内」へ薬物を届けるナノ医薬品の開発もされていて、がん治療でも既に実用化されています。

 

 

ただ、前述のとおり薬剤送達のコントロールができないことで副作用が生まれる、加えて薬剤耐性の問題などからも、これまで、ミトコンドリアの機能障害が様々な疾患に起因することは知られており、研究の対象とはされていました。

 

しかし、ミトコンドリアを標的にした「薬物送達」の技術開発は実現していませんでした。

 

2年以上かけて100種類以上のカプセル材料を試し、「MITO-Porter」というナノカプセルの開発に成功し、ミトコンドリアの内部に薬物を届けることができるようになったのです。

 

 

②将来的に目指すこと：「MITO-Porter」×「光線力学療法」でより副作用のない治療を

今回のマウス実験で効果検証を行うのは、MITO-Porterを活用した「光線力学療法」です。ミトコンドリア内部に薬剤（光感受性物質）をコントロールして送ることができ、狙った場所に対してのみレーザーを当てることができれば、これまでより、薬剤投与量も減らすことができ、短い時間で効率的な治療を行うことが可能になると考えています。

 

私たちは、MITO-Porterの技術を掛け合わせることで、副作用が少なくより効果的な光治療を目指せるのではないかと考えています。

 

 

 

プロジェクトでは、抗がん剤を「異常ミトコンドリア」にだけ届ける「コントロール技術」を確立し、副作用の減少を確認する実験を行う

本研究は、大型動物やヒト臨床試験の一歩手前のフェーズにあります。今回のクラウドファンディングでいただいたご支援で、マウス実験を進めることができれば、人に近いがん細胞を持たせた「担癌マウス」を利用して、MITO-Porterを活用した光線力学療法と同様の実験を行い、ナノカプセルの抗腫瘍実験を約1年間実施することが可能になります。

 

既存の治療と比較した時に、MITO-Porterを活用した場合に副作用が減少しているか、すなわち、がん細胞内にある異常ミトコンドリアにのみ、薬剤送達がなされているかを立証していきます。また、注射してMITO-Porterを活用した実験後に、他の部位（全身）に毒が回っていないか等の安全性試験をしていきます。

 

 

 

抗がん剤治療のために「我慢しなければならない」という、今の当たり前を失くしたい

私たち研究者は、医師ではないため、普段は研究室の中で、試験管や、細胞、分析データなどと必死に向き合っているので、患者さんの声を直接聞ける機会はほとんどありません。しかし、研究を続けていく中で、様々な病気や想いを抱えた患者さんやそのご家族の方々に巡り会う機会もあり、「いつか必ず人の役に立つための学問を医療へ反映させよう」という想いで何年も研究を続けてきました。

 

2012年頃から、研究成果が出始め、仲間と共にMITO-Porterの開発までたどり着き、未来の医療や人々へ、自分たちが貢献できる可能性が見えてきました。

 

がんを罹患してしまった小さな子どもたちは、体が小さいので副作用の多い抗がん剤を使うことができないこともあります。効くはずの薬がなくなったような患者さんたちもいます。「抗がん剤治療は、辛く苦しいもの。だけど、治すためなら我慢しなければならない」という今の当たり前を、変えられるような研究を私たちは続けていきたいです。どうか、この研究をご理解いただき、少しでも関心を持っていただけましたら、応援いただけますと幸いです。

 

 

研究メンバー

山田 勇磨 Ph.D. 

2003年に北海道大学・薬学部を卒業、薬剤師免許を取得、 2005年に同大学・大院学院薬学研究科・修士課程を修了し、 同研究科・博士課程に進学、2006年日本学術振興会特別研究員、 2007年同助手に着任、2008年博士( 薬学 ) 取得、同助教に昇進。 2011年東日本大震災医療救護班として復興支援活動に従事。 2016年に、現職の北海道大学大学院薬学研究院 薬剤分子設計学研究室・准教授に着任。2019年にルカ・サイエンス株式会社の科学顧問に就任 (兼業)、北海道大学大学院薬学研究院 未来創剤学研究室准教授（兼務）。2020年に北海道大学・バイオＤＤＳ実用化分野（産業創出分野）の代表研究者に就任（兼務）。2014年に日本薬学会奨励賞、 日本薬剤学会奨励賞、2015年に日本 DDS 学会奨励賞、2018 年に日本酸化ストレス学会奨励賞、日本核酸医薬学会奨励賞を 受賞。座右の銘 『薬学とは人の役に立つための学問である』 

 

高野勇太 Ph.D.

2005年に筑波大学・第一学群・自然学類・化学専攻を卒業、2007年に同大学・大学院数理物質科学研究科・修士課程し、同研究科・博士課程に進学、2007年9月から2008年7月までスペイン・マドリッドコンプルテンセ大学・化学部・第一有機化学科・Nazario Martin研究室に留学、2010年に筑波大学・大学院数理物質科学研究科・博士課程を修了し博士（理学）取得、同研究科研究科長賞、2010年4月から筑波大学・生命領域学際研究センター・博士研究員に着任、2011年から京都大学・物質－細胞統合システム拠点・特定拠点助教に着任、2017年に、現職の北海道大学・電子科学研究所・准教授に着任。2010年に日本化学会関東支部優秀講演賞、2016年にフラーレン・ナノチューブ・グラフェン学会 第13回大澤賞を受賞。

 

佐々木大輔 MD (北海道大学病院 小児科学講座)
2008年 岩手医科大学医学部医学科を卒業、医師免許を所得。同年、北海道大学病院およびKKR札幌医療センターに臨床研修医として赴任。2010年 北海道大学小児科学講座に入局。2010年から2016年 北海道地域中核病院に小児科医として赴任。北海道大学小児科循環器班に赴任。2017年10月から現在 北海道大学大学院薬学研究院 薬剤分子設計学研究室に留学。取得専門医 小児科専門医。所属学会 日本小児科学会、日本小児科循環器学会、日本胎児循環器学会、日本ミトコンドリア学会。

 

 

税制上の優遇について

【ご注意ください】本プロジェクトへのご支援に対しては、税制上の優遇措置を受けることはできませんので、予めご了承ください。

 

 

本クラウドファンディングプロジェクトに関して

このクラウドファンディングプロジェクトは、「非臨床試験」に対してのご支援をお願いするものです。新たながん治療法開発を目指しますが、本クラウドファンディングで行った研究の成果や、新しい治療法の確立までを保証するものではないことをご理解ください。また、本プロジェクトは、医療の進歩のために必要な新たな挑戦を進めて来ており、既存の治療法を否定するものでは全くありません。現在、治療中の方は、主治医と十分に治療方針について相談のうえでその指示に従い実践するようにお願いいたします。

 

参考

・ミトコンドリアとDDS研究（薬剤分子設計学研究室）

https://www.pharm.hokudai.ac.jp/yakusetu/content/mitochondria-dds.html

 

 

リターンについてのご留意事項

本プロジェクトのリターンのうち、支援者名掲載に関する条件の詳細については、リンク先（ https://readyfor.jp/terms_of_service#appendix ）の「リターンに関するご留意事項」をご確認ください。