バイオテクノロジー

プロバイオティクスで免疫システムをがん攻撃に訓練する

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新規免疫療法

ほとんどの最新がん治療は、体の免疫システムを訓練してがん細胞を効率的に検出し、攻撃させることを目的としています。この方法は2018年の医学ノーベル賞を受賞しました詳細はリンクをご覧ください)。

これは、現在確立されているCAR-T療法などで実施できるほか、特定のがんに対するmRNAワクチンといった実験的治療が近い将来可能になるかもしれません。肺がんに対するmRNAの臨床試験が急速に進展しています

しかし、免疫システムにがん細胞を標的とさせる唯一の方法ではありません。ニューヨークのコロンビア大学の研究者は、がんを攻撃するように細菌を改変しました。彼らはその成果を権威ある誌『Nature』に「精密がん免疫療法のためのプロバイオティック・ネオアンチゲン送達ベクター」というタイトルで掲載しました。

がんに対する細菌の利用

この考えは新しいものではありません。19世紀には、腫瘍に細菌を注入すると縮小することが観察されました。現在では、初期の膀胱がんに細菌療法が用いられています。そのメカニズムは、腫瘍の酸素欠乏環境で細菌が増殖でき、局所的に免疫反応を誘発し、細菌とがん細胞の両方を攻撃させることにあります。

問題は、このような無方向的なプロセスだけではがん治療に十分でないことが多い点です。そのため、細菌は最大の効率を得るように改変する必要があります。

がん検出のための細菌カスタマイズ

中心的な概念は、細菌にがん細胞特有のマーカーを発現させることです。これらの「ネオアンチゲン」は、がん細胞が産生し正常細胞が産生しないタンパク質です。

細菌がこれらのタンパク質を運搬することで、免疫系はそれらを検出し、これらを持つものすべて—細菌とがん細胞—を攻撃し始めます。

これは免疫療法の一種に対して大きな利点があります。細菌が誘発する反応は多様な免疫細胞を活性化するため、NK細胞、CD4+・CD8+リンパ球、マクロファージ、抗原提示細胞(APC)などが関与します。

免疫抑制の低減

免疫系の広範な刺激は、従来のがんワクチンのすべてのバリエーションに欠けていた重要な効果、すなわち免疫応答抑制の解除をもたらします。

ほとんどのがんは、がん周辺で免疫応答の強度を低下させることができます。そのため、理論上はがん細胞を検出し殺すリンパ球が体内に存在していても、実際には期待通りに活性化されません。

細菌はリンパ球を「訓練」すると同時に他の多数の免疫細胞を活性化することで、免疫応答抑制を大幅に低減します。

個別化がん治療

最初のステップはがん細胞の正確な遺伝子配列決定です。これにより、研究者(将来的には医師)はがん細胞が正常細胞とどのように異なるかをあらゆる面で特定し、ネオアンチゲンの大規模データベースを作成できます。

これらの潜在的なネオアンチゲンは、免疫応答を引き起こす可能性が最も高いものが選択され、細菌プラスミド(ミニ染色体のような環状DNA)に組み込まれます。そのプラスミドが細菌に導入され、ネオアンチゲンの産生が開始されます。

出典: Nature

出発点が患者のがんに特有の抗原であるため、個別化治療が実現します。特定のがんに対して効果を期待する汎用的な治療ではなく、最初からこのがんを標的とするよう設計されています。

マルチアンチゲン療法

この方法は、がんネオアンチゲンに依存する免疫療法においてさらに一歩前進させます。単一のがんマーカーに焦点を当てるのではなく、細菌に多数のネオアンチゲンを付加します。

これは、がん治療の失敗につながりやすい別の問題、すなわちがん変異を解決できる可能性があります。

がん細胞は遺伝的に極めて不安定であり、これががんの根本原因です。そのため、がんはしばしば単一のタイプではなく、さまざまな変異と異常細胞から構成されています。

これは特定のがんマーカーを対象とした療法にとって問題です。そのマーカーを持つがん細胞をすべて根絶できても、持たない少数の細胞が残存する可能性があります。これによりがんが標的ネオアンチゲンを失い、療法が無効になることがあります。

この細菌誘導療法は多数のネオアンチゲンを同時に使用するため、がんが一度にすべてのネオアンチゲンを失う可能性を大幅に低減します。

“私たちのプラットフォームは多数の異なるネオアンチゲンを提供できるため、理論的には腫瘍細胞が一度にすべての標的を失い免疫応答を回避することは困難になります。”

Dr. Nicholas Arpaia – コロンビア大学 微生物学・免疫学准教授。

免疫応答抑制の除去と組み合わせることで、この療法はがんを単に弱めるだけでなく、完全に根絶する可能性が高く、はるかに強力になると考えられます。

マウスでの試験では、19種類、次に42種類のネオアンチゲンを発現させた細菌を用いた治療ががんに対して非常に効果的でした。

出典: Nature

細菌をネオアンチゲン工場に変える

すでに印象的ですが、これらのブレークスルーは研究者がプロジェクトに注いだ唯一の作業ではありませんでした。彼らは細菌ができるだけ強力に免疫反応を誘発するように改変も行いました。そのために、細菌が免疫系から逃れるためのメカニズムを除去しました。これにより、免疫細胞に捕食されやすくなり、可視性が高まり、バイオフィルムを形成できなくなります。結果として、細菌に対する免疫応答がはるかに強くなり、がんネオアンチゲンに対しても同様に強い反応が得られます。

これは安全策でもあり、細菌は増殖できず、免疫系に速やかに認識・除去されます。そのため、すでに免疫が低下したがん患者にとって危険な感染症を引き起こすリスクがありません。

さらに、彼らは細菌の遺伝子を改変し、タンパク質分解を担ういくつかのプロテアーゼ酵素を欠損させました。これにより、ネオアンチゲンの発現がさらに増加します。この改変された弱体化細菌は、さらなる研究のための理想的なプラットフォームとなり、本手法の今後の発展に強固な基盤を提供します。

タイミング

この手法の唯一の潜在的課題は、がんの完全なゲノムおよびトランスクリプトーム解析から始める必要があることです。そのため、治療開始までの時間は腫瘍のシーケンスに要する時間に左右されます。増殖が速いがんでは、これが生死を分ける要因となり得ます。

幸いなことに、近年のゲノミクスとマルチオミクスの大きな進展により、これらは格段に速くなりました。マルチオミクスは半導体やレーザー技術の急速な進歩に支えられています。また、解析コストも大幅に低減されました。

そのため、数年前までは時間と予算の制約から理論的な興味に留まっていた結果が、今日ではヒト患者に適用可能となっています。

興味深いことに、細菌の改変に要する時間は実際にはそれほど問題ではありません。細菌の遺伝子工学はかなり迅速で、他のワクチン形態の作製時間よりも速い可能性があります。

“治療開始までの時間はまず腫瘍のシーケンスに要する時間に依存します。その後、細菌株を作製するだけで、これはかなり速く行えます。細菌は他のいくつかのワクチンプラットフォームよりも製造が簡単です。”

Dr. Tal Danino – コロンビア大学工学部 生体医工学准教授。

がん予防?

免疫システムの「訓練」が数十種類の抗原を網羅的に行うため、この種の免疫療法は再発や転移に対してもより長期的な効果をもたらす可能性があります。

さらに興味深い効果が検出されており、この治療はがんの予防にも寄与する可能性が示唆されています。

細菌ワクチンにより免疫系が活性化されると、全身に拡散したがん細胞を排除し、さらなる転移の進行を防止するよう促されます。

「細菌ワクチンは、マウスが腫瘍を発症する前に投与された場合、がんの増殖を抑制し、治癒したマウスにおいて同じ腫瘍の再発を防ぎました。」Dr. Tal Danino – コロンビア大学工学部 生体医工学准教授。

しかし、これは事前に用意されたネオアンチゲンが将来発生するがんにのみ作用するため、効果は限定的になる可能性があります。そのため、他のがんは依然として発生し、個別化治療が必要となります。

それでも、この考えは興味深く、今後の研究の焦点となる可能性が高いです。

投資 がん治療

がん治療は最大規模の医療市場の一つに成長しており、2021年時点で2050億ドルと評価され、2031年までに年平均成長率12.4%で4660億ドルに拡大すると予測されています

近い将来、液体生検による早期検出やmRNAがんワクチンなど、いくつかの新しい破壊的技術ががんの生存率を向上させると考えられます。

多くのブローカーを通じてがん関連企業に投資でき、こちらsecurities.ioで、米国カナダオーストラリア英国、およびその他多数の国々における最適なブローカーの推奨リストをご覧いただけます。

特定のがん関連企業に関心がない場合は、WisdomTree BioRevolution UCITS ETF (WBIO) (WT )VanEck Biotech ETF (BBH)、またはFirst Trust NYSE Arca Biotechnology Index Fund (FBT)などのバイオテックETFをご検討ください。これらは成長するバイオテック経済へのより分散されたエクスポージャーを提供します。

また、当サイトの関連記事「トップ10がん治療株」および「ベスト早期がん検出・液体生検株」もご覧ください。

Bristol-Myers Squibb Company

BMSは腫瘍学分野で長年の実績を持つ企業で、2019年のCelgene買収によりその地位が強化されました。2023年10月には、Mirati Therapeuticsを58億ドル(現金・負債による全額現金取引)で買収し、同社の肺がん、肝臓がん、膵臓がん治療ポートフォリオを取得しました。

BMY 価格チャート

BMSの研究開発努力はこの買収と相まって、同社のポートフォリオを大幅に強化し、新製品は2021年以降に3倍以上に急速に成長しています。「インラインブランド」も前年比7%増加しています。

出典: BMS

同社の研究開発パイプラインは腫瘍学が中心で、開発中の71件のうち50件ががんを対象としており、固形腫瘍、リンパ腫、骨髄腫に焦点を当てています。

総じて、同社の免疫学と腫瘍学への注力は実を結んでおり、研究開発の成果は好調です。また、がんの原因と新たな治療標的に関する深い理解を提供することで、パイプラインを支えています。

既存薬の適用範囲も拡大しており、例えばCTLA-4阻害薬の初期製品Opdivoは、2024年に「切除不能または転移性尿路上皮がんの成人患者に対する第一選択治療」として新たに承認されました。

この腫瘍学への注力は製造面でも成果を上げており、新たな治療法はカスタム細胞株やモノクローナル抗体の製造に高度な施設を必要とします。

がん以外では、BMSは2024年9月にCobenfyの承認を受けました。これは数十年ぶりとなる成人(米国で160万人)の統合失調症治療の新しいメカニズムです。Cobenfyの米国外での発売は3年遅れになると予想されています。

BMSは2018年以降急速に成長し、腫瘍学分野のリーディングカンパニーの一つとなっています。この地位は今後数年間も維持され、株主にとって高い収益性をもたらすと見込まれます。

ジョナサンは元生化学研究者で、遺伝子解析と臨床試験に従事していました。現在は株式アナリスト兼ファイナンスライターとして、イノベーション、市場サイクル、地政学に焦点を当て、彼の出版物『The Eurasian Century』で執筆しています。