Northwestern大学の研究者らは、DNAベースのナノ粒子内の成分を再配列することで、HPV関連がんに対するより効果的な治療用ワクチンを開発した。この構造調整は、免疫系が腫瘍を標的とし破壊する能力を大幅に向上させる。Science Advancesに掲載された知見は、ワクチンデザインにおける分子配列の重要性を強調している。
Northwestern大学の科学者らは、がんワクチン内の成分の物理的配列がその有効性に大きく影響することを示した。2月11日にScience Advancesに掲載された研究では、ヒトパピローマウイルス（HPV）によるがんに対する治療用ワクチンに焦点を当てた。HPVは子宮頸がんの大部分と頭頸部がんの増加分を引き起こす。 このワクチンは、Chad A. Mirkin氏（Northwestern大学のGeorge B. Rathmann教授）が発明した球状核酸（SNA）ナノテクノロジーに基づく。従来のワクチンが抗原とアジュバントを構造なく混合する「ブレンダーアプローチ」（Mirkin氏談）と異なり、この設計はナノスケールで要素を組織化する。研究者らは、HPVタンパク質の断片（抗原）をSNAナノ粒子内で異なる位置に配置した変異をテストした。 HPV陽性がんのヒト化マウスモデルと頭頸部がん患者の腫瘍サンプルで3つの構成を評価した。最も効果的なものは、抗原をナノ粒子の表面にN末端で結合させたもので、CD8 T細胞によるインターフェロンガンマ産生を最大8倍増加させた。CD8 T細胞は免疫系の主要ながん戦闘細胞である。動物モデルでは腫瘍成長を遅らせ生存を延長した。患者サンプルではがん細胞殺傷を2〜3倍増加させた。 「この効果は新しい成分の追加や用量増加によるものではない」とNorthwestern大学の医学教授で頭頸部がんプログラムの医療腫瘍学ディレクターであるJochen Lorch博士は述べた。「同じ成分をより賢く提示した結果だ。免疫系は分子の幾何学に敏感だ。」 この研究はMirkin氏が開拓した構造ナノメディシン分野を強調する。「構造ナノメディシンの約束は、無数の可能性から最大の有効性と最小の毒性を生む構成を特定することだ」とMirkin氏は語った。「つまり、ボトムアップでより良い薬を構築できる。」 以前のSNAベースワクチンはメラノーマ、三陰性乳がん、大腸がん、前立腺がん、Merkel細胞がんを標的とし、7つがヒト試験に進んだ。チームはこれらの知見を以前の候補に適用し、AIを活用して設計を最適化する計画だ。研究は国立がん研究所とNorthwestern大学のRobert H. Lurie総合がんセンターの支援を受けた。
