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エクソソームのがん治療とは?新たながん治療方法の確立で生存率アップ?

「エクソソームががんに効くって本当?」「がんが転移しない方法が知りたい」

がんが国民病となった今、多くの方がこのように思っているでしょう。がん治療の中でも、近年注目を集めているのがエクソソームを利用した治療です。

エクソソームは、一昔前は「細胞がいらなくなった物を捨てるためのゴミ袋」と考えられていました。

しかし今では、エクソソームを利用したがんの早期発見や、転移を抑制できる可能性が示されています。

この記事では、ゴミ袋からスターダムへのし上がったエクソソームを取り上げました。

エクソソームとはなにか、またその役割やエクソソームを利用したがん治療とはどのようなものか知りたい方は、ぜひ最後までご覧ください。

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エクソソームとは

エクソソームは、体のあらゆる細胞から放出される微粒子です。

細胞から分泌され、血液などの体液を通して体中を循環しています。エクソソームの中には、タンパク質やRNAなどのメッセージ物質が格納されています。

近年の研究で、細胞同士はエクソソームを使ってコミュニケーションを取っているのがわかってきました。エクソソームは、送られた先の細胞表面の受容体にシグナルを送ります。またその細胞に、エクソソームが内包するメッセージ物質の働きを促します。

エクソソームは、細胞同士のコミュニケーションの道具としての役割を果たしており、現在その働きを解明・活用する研究が行われています。

がんは他の臓器に転移すると生存率が低くなる

一般的に、がんは転移すると生存率が低くなってしまいます。がんはさまざまな種類がありますが、最初に発生したがんは「原発がん」と呼ばれるものです。原発がんは増殖し、血管などを経由して他の臓器に転移します。

これらの「転移がん」は原発がんより生存率が低くなる特徴があります。乳がんの場合、原発がんであれば5年後生存率は90%以上と高い一方、転移すると生存率は30%前後まで低下してしまうのです。

そして、がん細胞も他の細胞と同様に、エクソソームを分泌しています。多くの研究から、がんの転移にがん由来のエクソソームの関与が明らかになってきました。

エクソソームががんの早期発見に役立つ?

がん由来のエクソソームを利用すれば、がんの早期発見につながる可能性があります。なぜならエクソソームには、分泌元の細胞の特徴が反映されるからです。そのためがん化した細胞から分泌されるエクソソームを調べれば、がんが体のどこにあるかをいち早く発見できる可能性があるでしょう。

これはリキッドバイオプシーと呼ばれる技術の一種で、現在はエクソソームに含まれるマイクロRNAなどの解析でがん発見の報告がされています。マイクロRNAはエクソソームに内包されているため、中まで探らずにエクソソームそのものを分析する手法も研究対象となっています。

がん由来のエクソソーム

次に、がん由来のエクソソームの働きや特徴について、以下を解説します。

  • がん由来のエクソソームは転移促進作用がある
  • がん細胞が腫瘍血管新生を起こすのにがん由来のエクソソームが関与している

がん由来のエクソソームは転移促進作用がある

がん細胞は、がんの種類ごとに転移する臓器や器官が限定されています。乳がんは肺・脳、肝臓がんや大腸がんは肺や肝臓など、原発部位ごとの転移先に法則があるものの、その理由は長い間不明でした。

しかし近年、エクソソームががんの転移先に強く影響しているのが判明しました。なぜならエクソソームのインテグリンという物質が、その種類ごとに特定の部位への転移を誘発・促進するパターンがあるのがわかったためです。

このようにがん由来のエクソソームには、分泌元の細胞の増殖を手助けする働きが組み込まれているのです。

がん細胞が腫瘍血管新生を起こすのにがん由来のエクソソームが関与している

がん細胞が増殖するために必要な腫瘍血管新生をおこす仕組みにも、エクソソームの関与が明らかになりました。

がん細胞の増殖には、大量のエネルギーを必要とします。そのためがん細胞は、自ら血管を増やして栄養豊富な太い血管につなぎ、そこから栄養を得ようとします。これは「腫瘍血管新生」と呼ばれるものです。

体中に張り巡らされている血管は、新しい血管作りを推進する因子と抑制する因子がバランスを取って制御しています。

がん由来のエクソソームに含まれるマイクロRNAの一種は、血管作りの抑制因子の産生を抑えこんでしまいます。そのため血管が作られやすい環境が形成され、腫瘍血管新生が起きやすくなるのです。

研究中のエクソソームを利用したがん治療方法

ここまで、エクソソームはがん細胞の転移や増殖に大きな影響を与えていることを解説してきました。次に、がん由来のエクソソームを利用したがん治療について以下2つを解説します。

  • がん細胞のエクソソームの分泌を抑える
  • 血中のがん由来のエクソソームを除去する

がん細胞のエクソソームの分泌を抑える

1つめが、がん細胞のエクソソームの分泌自体を抑える治療法です。

がん由来のエクソソームは、腫瘍血管新生を起こしやすくするだけでなく、さまざまな方法でがんを増殖させ、転移を誘発します。がん細胞のエクソソームの分泌を抑えられれば、がん転移の進行を止める一助となるでしょう。

しかしエクソソームは、体のあらゆる細胞から分泌されています。例えば免疫細胞由来のエクソソームは、がんの悪性化を抑制する働きをします。体に良い働きをするエクソソームの分泌を抑えると、悪影響が出てしまうでしょう。

そのためがん細胞のエクソソームの分泌そのものではなく、分泌経路を標的とした治療法が検討されています。

血中のがん由来のエクソソームを除去する

血中のがん由来のエクソソームを除去する方法も、有効な手段として検討されています。これは、前転移ニッチ形成や薬剤の阻害に関わるエクソソームを対象にした研究です。

がんは他の臓器に転移する前に、あらかじめ転移先の臓器や器官をがん細胞の生存に適した環境に整えます。これを前転移ニッチ形成といい、がん由来のエクソソームの関わりが指摘されています。

次に薬剤耐性についてです。例えば乳がん治療では、がん細胞を標的とした抗体医薬が血液中の乳がん由来のエクソソームと結合するケースがあります。これでは薬ががんに届かず、薬の効果が見込めません。除去すれば抗体医薬の効果が現れ、治療が進むでしょう。

血中に存在するエクソソームの中から、がん転移のための環境整備を行ったり、治療薬を阻害したりするエクソソームの抗原を見極める必要があります。抗原の見極めと、その分子をターゲットにする治療法の確立に向け、研究が進められています。

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エクソソームを使ったがん治療の研究例

エクソソームを使ったがん治療の研究例を、以下の3つのがん研究からピックアップして解説します。

  • 乳がん
  • 前立腺がん
  • 大腸がん

乳がん

1つめが、悪性乳がんの増殖と温度の関わりに着目した研究です。

乳がんは腫瘍部分が一般的に皮膚温度が上昇しているケースが多く、とくに進行した乳がんほど高温の傾向があります。

このことから、乳がんの悪性化に温度が関わりがあるのかが研究されました。がん化していない乳腺上皮細胞とあまり転移せず悪性度が低い乳がん、転移しやすく悪性度が高い乳がんの3つを比較し、温度が与える影響を調べています。

その結果、転移しやすく悪性度の高い乳がんのみが高温下で細胞増殖するのがわかりました。またエクソソームの分泌量や質も、温度変化の影響を受けていました。

細胞増殖のメカニズムの解明に一歩近づく研究報告といえます。

参照元:日本医療研究開発機構

前立腺がん

2つめは、悪性前立腺がんのエクソソームと破骨細胞の関わりに注目した研究です。

原発がんが骨に転移する場合、骨が溶けてしまうタイプと、骨を作るタイプに大きくわかれます。前立腺がんの骨転移は、多くが骨を作るタイプです。しかしとくに悪性度の高い前立腺がんで、骨が溶けることがあります。

そこで前立腺がん由来のエクソソームと、骨を破壊する役割がある破骨細胞との関わりに注目した研究が行われました。

結果として、前立腺がん由来のエクソソームが破骨細胞の分化をサポートしていることがわかりました。エクソソームの膜状に存在するたんぱく質が関わっているため、抗体を用いれば直接標的とすることも可能となります。

前立腺がんだけでなく、骨転移をする他のがんでもこのたんぱく質が多く発現しており、応用できる可能性が示唆されています。

参照元:日本医療研究開発機構

大腸がん

3つめが、エクソソーム解析の短時間化の研究で、大腸がんのエクソソームについても知見が得られた研究です。

エクソソームを利用したがんの早期発見は、従来法は診断に至るまでに多くの手間や時間がかかり、2014年時点で実用化にはつながっていません。

そこで、より短時間で多くの大腸がんの早期発見につながる方法の開発が行われました。

開発された方法では、従来1日かかっていたエクソソームの検出を約1.5~3時間で行え、検出に必要な血液もわずかな量で実現できました。また、大腸がん由来のエクソソームに多く含まれるタンパク質の特定にも成功しています。

エクソソームの解析の短時間化は、検査の実用化には不可欠なため、多くの患者に寄与する研究といえるでしょう。

参照元:国立がん研究センター

エクソソームを使ったがん治療に関するよくある質問

エクソソームを使ったがん治療について、よくある質問と解答を紹介します。

  • エクソソームを使ったがん診断を実用している例はありますか?
  • エクソソーム化粧品にもがん治療の効果はありますか?

エクソソームを使ったがん診断を実用している例はありますか?

2021年7月より、東京医科大学発のスタートアップ企業が、エクソソームを利用してがんの早期リスクを検査を行っています。

対象はすい臓がんと、消化器がん(胃・食道・大腸・胆のう・肝臓)です。

すい臓がん検査でわかるのは、がんに罹患しているかどうかではなく、リスクの度合(すい臓がんに罹患している可能性の高さ・低さ)です。

消化器がんについては、胃・食道・胆のう・大腸・肝臓のいずれかにがんがあるリスクの高さがわかります。5つの臓器のうち、どの臓器でのリスクかは判別できません。

直ちにがんが発見されるわけではありません。しかしリスクが高い場合、経過観察によってがんの早期発見につながる可能性が高いでしょう。

参考元:テオリアサイエンス株式会社

エクソソーム化粧品にもがん治療の効果はありますか?

残念ながら、エクソソームの化粧品にはがん治療の効果は期待できません。

エクソソーム化粧品は皮膚の上から塗布しますが、肌の表面からがん細胞の内部まで到達するのは難しいためです。

また、一般的に日本のエクソソーム化粧品であれば、成分に対する国際基準があるものの、エクソソームの複雑な特性によって、基準が守られているかの判定は困難です。

エクソソームの化粧品にがん治療効果は期待せず、化粧品本来の効果を高めたい場合は、信頼できる医療機関で施術しましょう。

まとめ

エクソソームはあらゆる細胞から分泌している微粒子です。細胞同士がコミュニケーションを取る道具としての役割を担い、体液の中を循環しています。

エクソソームは元になった細胞の特徴を引き継ぎます。そのためがん由来のエクソソームは、がんの増殖を促進したり、転移を誘発したりする働きがあるのです。

裏を返せば、がん由来のエクソソームの分泌を抑えたり、除去したりすることでがんの増殖や転移を抑制できる可能性があります。

膵臓がんや消化器がんは、エクソソームを使って「がんに罹患しているリスクの高さ」を判定する検査の提供もはじまっています。これから更に進むエクソソームを利用したがん治療に、今後も注視していきましょう。

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記事監修

足立 真由美

医療法人 涼葵会 理事長
足立 真由美
Adachi Mayumi

経歴

2001年 和歌山県立医科大学卒業、同年大阪医科大学形成外科教室入局
大阪医科大学大学院医学研究科卒業 医学博士取得
2003年 医療法人東和会 第一東和会病院形成外科勤務
同院、美容皮膚科・美容外科の設立に携わり、管理責任医師を担当。
2010年 某美容クリニック院長に就任
2014年 大阪心斎橋に、今までにない新たなコンセプトの美容クリニック「W CLINIC」を立ち上げる。
2017年 医療法人涼葵会 理事長に就任
2019年 医療法人涼葵会 W CLINIC 梅田院 開院

プロフィール

美容医療の豊富な経験から美容医療の枠を超え、東洋医学・アーユルベーダ等のホリスティック医療を展開。「美は健康な身体から」をテーマに、美容クリニックとは思えない多彩なアプローチで、最新の美を提供する大阪で注目されるクリニック。

中木 義浩

管理医師 アレルギー外来医師
中木 義浩
Yoshihiro Nakaki

経歴

1986年大阪市立大学附属病院 耳鼻咽喉科・形成外科 勤務
1990年社会医療法人景岳会 南大阪病院 耳鼻咽喉科 勤務
1991年医療法人宝生会 PL病院 耳鼻咽喉科・形成外科 医長
1994年大阪市立北市民病院 耳鼻咽喉科 医長
1998年なかき耳鼻咽喉科 院長

資格

・日本耳鼻咽喉科学会専門医
・補聴器相談医

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