ジョージア州立大学のRegents’ Professor Emerita of Biochemistry and Biophysical Chemistry、ジェニー・J・ヤン教授が率いる複数機関の研究チームは、従来の画像診断よりも早い段階で浸潤性の肺がんと転移性疾患を検出できる新しいタンパク質ベースのMRI造影剤の新たな分類を開発しました。最近Science Advances誌に掲載されたこの研究の成果は、腫瘍や転移巣を最小1ミリメートルの大きさまで識別できる精密MRI法を報告しています。
「肺がんはしばしば、がんが転移してから診断されることが多く、その結果、治療の選択肢が制限されてしまう」とヤンは述べた。「私たちの技術は放射線を浴びることなく、微小な腫瘍や隠れた転移病変を検出できる。さらに、がんがどれだけ侵攻的か、どれほど広がる可能性があるかを明らかにし、侵襲的な生検の必要性を減らす手助けにもなる可能性がある。」
本研究はNIHの資金援助の一部を受けており、コラーゲンI型を標的とするタンパク質ベースのMRI対比剤hProCA32.Collagenを記述している。I型コラーゲンは、侵攻的な肺腫瘍や転移病変で高レベルで見られる構造タンパク質だ。前臨床研究では、この技術により肺の小さな腫瘍や転移を肺、副腎、腎臓で検出・定量し、腫瘍の侵入と進行に関連する生物学的特徴をマッピングできた。
腫瘍標的化を行う以前のヤンのチームがCXCR4という癌バイオマーカーを標的とする imaging agentを開発したのと同様に、hProCA32.collagen剤は腫瘍微小環境内での異常なコラーゲン発生を標的とする。このバイオマーカー標的アプローチは、発生初期のがん細胞の検出を強化するよう設計された新世代の分子イメージング技術を示している。
研究者らは、このアプローチが特定の変異に関連する攻撃的な肺腺癌に対して特に有効であることを発見しました。これらの変異は現在の治療法に対してしばしば耐性を示し、複数の臓器へ転移しやすい性質を持っています。
この発見は、ジョージア州立大学、エモリー大学、アラバマ大学バーミングハム校、その他のパートナー機関の研究者たちの連携の成果です。ジョージア州立大学のヤンのチームは、Diagnostics and TherapeuticsセンターおよびMolecular Basis of Diseaseプログラムの共同第一著者である董俊「ダレン」李とオルワブコラ「Sophia」バミシャイェを含む研究者とともに、コラーゲン標的対比剤と精密MRI手法の開発を主導し、Georgia StateのAdvanced Translational Imaging Facility（ATIF）で画像研究を実施しました。
エモリー大学の研究者は、共同対応著者の魏周（Wei Zhou）を含むWinship Cancer Instituteの研究者として、がんモデルやがん生物学・翻訳研究の専門知識を提供し、UABの共同研究者は画像物理学の専門知識と追加の画像解析を提供しました。研究はヤンと周が共同で指揮しました。「この画期的な成果は、ジョージア州立大学とエモリー大学の緊密な協力によって可能となり、先進的な画像診断とがん生物学の補完的な専門知識を結集した結果です」と周は述べた。
革新的な画像診断技術と高度ながん転移モデルを組み合わせることで、研究者らは以前よりはるかに早い段階で、侵入的な肺がんとそれが他の臓器へ広がる様子を視覚化することができた。
診断を超えた意味を持つ可能性も高く、個別化されたがん治療にとって重要な示唆を含んでいる。主要腫瘍および転移腫瘍全体のコラーゲンリモデリングを医師が可視化できるようにすることで、将来的には高リスク患者の特定、治療選択の指針、治療効果の長期モニタリングに役立つ可能性がある。ヤンは「がん診断と精密医療のゲームチェンジャーだ。これまで初めて、精密MRIが有害な放射線を使わずに微小腫瘍と全身転移を検出できること、そしてがんの挙動の強さに関する重要な手掛かりを提供できることを示した」と語った。
この技術を臨床利用へと進化させる取り組みを支えるのは、ヤンが創設したバイオテクノロジー企業InLighta Biosciencesで、ジョージア州立大学から関連知的財産をライセンスしています。NIH、SBIR、STTRの資金の一部を受けつつ、次世代のタンパク質ベースの診断・治療薬を臨床開発へ進めるべく活動しています。研究者らは現在、この技術の臨床試験開始を目指して、米国食品医薬品局（FDA）へのInvestigational New Drug（IND）申請にも取り組んでいます。
出典： Georgia State University
