レーザーは血中を循環する癌細胞を破壊する
血流を介して癌を拡散させる腫瘍細胞は新たな敵に直面します。皮膚の外側から照らされたレーザービームは、その場でこれらの転移性の小さな悪魔を見つけて殺します。
Science Translational Medicine誌に本日発表された研究で、研究者らは自分のシステムが癌を持つ28人のうち27人の細胞でこれらの細胞を正確に検出することを明らかにしました。それ自体は成果ですが、研究チームは参加者の静脈を駆け巡っている間、リアルタイムで癌拡散細胞の高い割合を殺すこともできました。
さらに開発すれば、これらの細胞が体内に新たな腫瘍を形成する前に、このツールはそのような細胞を捜し出して破壊するための無害で非侵襲的で徹底的な方法を医師に与えることができます。 「この技術は転移の進行を著しく阻害する可能性があります」と研究を主導したアーカンソー大学医学部のナノ医療センターのウラジミール・ジャロフ氏は述べています。
「この技術は転移の進行を著しく阻害する可能性があります」 - アーカンソー大学ウラジミール・ジャロフ
癌の拡大、または転移は、癌に関連した死亡の主な原因です。原発性腫瘍からの細胞が崩壊して血流およびリンパ系を通って移動し、身体の新しい領域に定着して続発性腫瘍を形成すると、癌が広がる。
血流中でこれらの循環腫瘍細胞（CTC）を安定させる前に殺すことは、転移を防ぎ、命を救うのに役立ちます。単純にCTCを数えることができれば、医師は転移癌をより正確に診断し治療することができます。
Zharovと彼のチームは、メラノーマ、または皮膚癌を持つ人々で彼らのシステムをテストしました。静脈から発せられたレーザーは血流にエネルギーを送り、熱を発生させます。メラノーマCTCは、通常の細胞よりもこのエネルギーの多くを吸収し、それらを急速に加熱して膨張させます。
この熱膨張は光音響効果として知られる音波を発生させ、そしてレーザーの近くの皮膚の上に置かれた小さな超音波トランスデューサーによって記録されることができる。記録は、CTCがいつ血流を通過しているかを示します。
同じレーザーを使用してリアルタイムでCTCを破壊することもできます。レーザーからの熱は腫瘍細胞に蒸気の泡を形成させる。気泡は膨張して崩壊し、細胞と相互作用して機械的に破壊します。ビデオゲームで悪者を撃つか、細菌に紫外線を当てることを想像してみてください。そのようなことがあなたにとって気分が良い場合、このレーザーをあなたの愛する人の癌細胞に向けることがどれほど満足のいくものであるか想像してください。
本日発表された研究の目的は、CTCを検出する際の装置の精度をテストすることでした。しかし、低エネルギー診断モードのレーザーでも、6人の患者でかなりの数のCTCが死亡しました。 「ある患者では、96％の腫瘍細胞が破壊されました」とZharov氏は言います。彼と彼の同僚は、彼らが将来の研究でエネルギーを投入するときにレーザーがさらに効果的になることを願っていると言います。
Zharovは10年以上前にこの技術のアイディアを思いつき、それ以来動物でそれをテストし、その安全性を米国食品医薬品局（FDA）に証明してきました。その承認は臨床試験に進む前に必要でした。 Zharov氏によると、この装置はヒトで初めて実証された非侵襲性CTC診断薬です。
ＣＴＣを監視するように設計された少なくとも１００の他の装置が提案されている。これらのシステムは通常、静脈から採血し、それを体外で分析することを含みます。 FDAから承認を受けたのはそのような機器の1つだけです。CellSearchと呼ばれるオーブンのサイズのマシンです。少量の血液サンプルを処理し、全血流中に存在する可能性があるCTCのスナップショットのみを提供します。そのため、この種の診断法は標準的ながん治療では広く使用されていません。
4月にミシガン大学の研究者は、彼らがこの面で進歩を遂げたと発表しました。手首に装着された装置は血液を体外に送り出し、CTCを捕獲し、そして浄化された血液を体の中に送り戻す。それでも、犬の研究では、この装置は2〜3時間かけて動物の血を大さじ2〜3杯しか処理しませんでした。
Zharovの装置は、血液が体から出ることなく、約1時間で1リットルの血液を検査することができます。その感度はCellSearchのそれより約1000倍大きい、と研究者らは報告した。次に、Zharov氏とその同僚は、この装置をより多くの人の母集団でテストし、それを従来の癌療法と組み合わせて転移への影響を調べています。
ちなみに、光音響効果は、1880年にAlexander Graham Bellが「フォトフォン」と呼ばれる発明でボーカル信号を送信したときに最初に記述されました。Zharovのチームは、彼らのデバイスを「サイトフォン」と呼んだ。 「セルの」という意味
