癌の消滅
光免疫療法
2023年8月刊
芹澤健介著
小林久隆監修
著者の経歴
芹澤健介は1973年、沖縄県に生まれ、横浜国立大学経済学部を卒業した。ライターとして活動し、社会問題や現代の人間模様を取材してきた。本書では光免疫療法の開発者、小林久隆に長期間密着し、研究者としての歩みと治療法の実用化をめぐる苦闘を描いた。医学監修を担当した小林久隆は1961年、兵庫県西宮市生まれ。京都大学医学部を卒業後、臨床医として勤務し、同大学大学院で医学博士号を取得した。米国国立衛生研究所（NIH）で分子イメージング研究に従事し、光免疫療法を開発した。2022年には関西医科大学光免疫医学研究所長に就任した。
本書の内容
1.癌治療の新時代
本書は、癌治療の歴史に新しい転換点をもたらす可能性を持つ光免疫療法が、どのように発見され、臨床応用へ進んだのかを描いている。従来の癌治療は、手術によって腫瘍を取り除く外科療法、放射線によって癌細胞を破壊する放射線療法、抗癌剤などによって増殖を抑える薬物療法を中心に発展し、その後、免疫チェックポイント阻害薬などを利用する癌免疫療法も重要な治療手段となった。しかし、いずれの方法にも限界があり、癌の発生部位や進行度によっては正常な組織への影響を避けられず、治療による副作用が患者の生活の質を大きく損なうことがある。光免疫療法は、癌細胞の表面に存在する特定の分子を認識する抗体に、光によって性質が変化する色素を結合させ、標的となる細胞へ集めた後に近赤外線を照射するという方法である。薬剤が結合した細胞に光を当てることによって細胞膜を損傷させ、標的細胞を選択的に破壊することを目指す。この仕組は、従来の手術や放射線治療、薬物療法とは異なる作用原理を持つことから、新しい癌治療の選択肢として注目された。本書の中心的な問題は、こうした一見単純な原理が、なぜ医学上の大きな革新となり得るのかという点にある。
2.偶然から生まれた発見
光免疫療法の発見は、最初から新しい癌治療法を開発しようとした研究から生まれたものではなかった。小林久隆が米国国立衛生研究所で取り組んでいたのは、癌細胞に特定の物質を結合させ、その位置を画像として可視化する分子イメージングの研究であった。癌細胞だけを光らせることができれば、病変の位置をより正確に把握し、診断や手術に役立てられる。ところが2009年、実験中に予想外の現象が起こった。標的細胞を光らせるために近赤外線を照射すると、細胞が次々に破壊されたのである。画像を得るという当初の目的から見れば、この現象は望ましくない結果であったが、小林はそこにまったく新しい治療法の可能性を見いだした。通常の研究では、予想と異なる実験結果は失敗として扱われることもあるが、小林はその現象がなぜ起こるのかを徹底して調べ、特定の細胞だけを破壊する技術へ発展させようとした。2011年には、この治療法の原理を示す研究成果が医学誌Nature Medicineに発表された。本書は、科学上の大発見が偶然の観察から生まれることはあっても、それを真の発見へ変えるには、現象の意味を見抜く洞察力と粘り強い検証が不可欠であることを描いている。
3.光で細胞を破壊する
光免疫療法の基本原理は、標的細胞を認識する抗体と、近赤外線に反応する色素IR700を結合させることにある。抗体は、細胞表面の特定の分子を認識して結合する性質を持ち、これを利用することで、薬剤を標的細胞へ届けることができる。IR700は、近赤外線を照射されると化学的な変化を起こし、その結果、抗体と結合した標的細胞の膜に物理的な損傷を生じさせる。細胞膜が損傷すると、細胞内外の水分や物質の均衡が崩れ、細胞は膨張して破壊される。この作用は、細胞内部のDNAを直接損傷させることを主目的とする放射線治療や、細胞分裂の仕組を阻害する従来の抗癌剤とは異なる。本書では、その仕組が微小な爆発物を標的に取り付け、光によって起動させることにたとえられている。
4.免疫が果たす役割
光免疫療法が注目される理由は、照射した場所にある標的細胞を直接破壊する作用だけでなく、その後に免疫系が活性化される可能性があることである。癌細胞が急速に破壊されると、細胞内部に含まれていた様々な物質が周囲へ放出され、免疫細胞が癌の特徴を認識するきっかけになることがある。通常、癌細胞は免疫系からの攻撃を逃れる仕組を獲得することがあり、免疫の働きを抑える細胞や分子が腫瘍の周囲に存在する場合もある。小林らは、癌細胞を標的とするだけでなく、免疫の働きを抑制する制御性T細胞などを標的とする研究にも取り組み、腫瘍の周囲にある免疫抑制の仕組を変えることで、免疫細胞が癌を攻撃しやすくなる可能性を示した。動物実験では、局所的な治療が離れた場所にある腫瘍への免疫反応につながる現象も研究されている。
5.研究資金という障壁
新しい治療法の原理を発見することと、その治療法を実際の患者に届けることは、まったく異なる課題である。本書の第二章では、小林が光免疫療法を実用化するまでに直面した数々の障壁が描かれている。動物実験で優れた成果が得られても、人間への投与に適した薬剤を製造し、安全性を検証し、臨床試験を実施するには巨額の資金が必要となる。更に、研究者が開発した技術を医薬品として承認される段階まで進めるには、製薬企業、医療機器メーカー、投資家、規制当局、臨床医など、多くの関係者の協力が欠かせない。小林は米国国立衛生研究所という優れた研究環境に所属していたが、それでも新しい治療法の実用化に必要な資金と事業体制を整えることは容易ではなかった。従来の製薬企業にとっても、薬剤と専用の光照射装置を組み合わせる治療は、一般的な医薬品開発とは異なる事業上の難しさを持っていた。研究の成功が必ずしも事業化の成功につながる訳ではなく、科学的な独創性だけでなく、資金調達、知的財産、製造、臨床試験の設計といった能力が必要になるのである。本書は、医学の進歩を妨げる障壁が、科学的な問題だけでなく、資金や制度、組織の問題にも存在することを明らかにしている。
6.臨床試験と日本承認
光免疫療法の開発における最大の転換点の一つが、実際の癌患者を対象とした臨床試験の開始である。動物実験では、癌細胞を選択的に破壊する優れた効果が示されていても、人間の身体では薬剤の分布、腫瘍の構造、光の到達範囲、免疫系の働きなどが異なるため、同じ結果が得られるとは限らない。そこで、抗EGFR抗体とIR700を結合させた薬剤を用い、再発した頭頸部癌などの患者を対象として、安全性と治療効果を調べる臨床試験が進められた。頭頸部には呼吸、嚥下、発声などに関係する重要な器官が集中しており、癌の再発によって手術や放射線治療の選択肢が限られる患者も存在する。こうした患者にとって、新しい治療法の開発は切実な意味を持っていた。臨床試験では治療効果が認められた一方、全ての患者に効果が得られた訳ではなく、薬剤投与と光照射に伴う安全性の評価も必要となった。2020年、日本では世界に先駆けて、切除不能な局所進行または局所再発の頭頸部癌を対象とする薬剤アキャルックスと専用レーザー装置が条件付き早期承認された。本書は、この承認に至るまでの研究者、企業、臨床医の努力を追いながら、実験室で生まれた発見が患者の治療へ到達するまでの長い道のりを描いている。
7.小林久隆の研究人生
本書の第三章は、光免疫療法の技術的な解説から離れ、その開発者である小林久隆がどのような人生を歩み、どのように独創的な研究者となったのかを描いている。小林は少年時代から化学に強い関心を持ち、灘高校ではその熱中ぶりから化学の鬼と呼ばれるほどであった。京都大学医学部へ進学した後は臨床医として経験を積み、患者を診療する一方で、研究への関心を深めていった。しかし、研究者としての歩みは決して順調ではなく、米国への留学後には研究環境の違いや成果を出せない苦しさに直面した。医師として安定した道を歩むのか、それとも研究者として不確実な挑戦を続けるのかという葛藤も経験している。小林の特徴は、医学だけでなく化学、分子生物学、画像診断、免疫学など、異なる分野の知識を組み合わせて問題を考えることであった。癌細胞を可視化する研究から、癌細胞を破壊する治療法を発見できた背景にも、こうした学際的な思考が存在する。また、予想どおりの結果が得られない実験を簡単に諦めず、その原因を徹底して追究する粘り強さも重要であった。本書は、画期的な発見を生み出す人物を、生まれながらに全てを見通す天才として描くのではなく、失敗や挫折を重ねながら独自の研究方法を築き上げた一人の人間として描いている。
8.癌という生命現象
本書の終章では、光免疫療法の技術的な問題を超えて、そもそも癌とはどのような病気なのかという根本的な問いが扱われる。癌細胞は外部から侵入した細菌やウイルスとは異なり、元々自分自身の身体を構成していた正常な細胞が変化したものである。細胞の増殖や死を制御する遺伝子に異常が蓄積すると、細胞は周囲の組織との調和を失い、増殖を続けるようになる。更に、癌細胞は増殖する過程で多様な性質を獲得し、免疫系からの攻撃を回避したり、治療薬に対する耐性を獲得したりすることがある。このため、癌は一種類の細胞を取り除けば必ず治る単純な病気ではなく、患者ごとに異なる複雑な生命現象として理解する必要がある。光免疫療法もまた、標的となる分子を持つ細胞に薬剤が結合し、適切な光が届くことによって効果を発揮するため、全ての癌に同じように利用できる訳ではない。しかし、癌細胞が正常な細胞とは異なる特徴を持つことを利用し、その違いを治療へ結びつけるという発想は、今後の癌医療にとって重要である。本書は、癌を完全に消し去る万能薬の登場を宣言するのではなく、癌という複雑な生命現象を理解し、その弱点を科学的に探し続けることの重要性を伝えている。
9.光免疫療法の未来
光免疫療法の将来性は、現在承認されている限られた疾患への応用だけでなく、標的分子や光照射技術を改良することによって、治療できる癌の種類を広げられる可能性にある。現在の治療では、特定の分子を認識する抗体と光反応性色素を組み合わせているが、理論的には、別の標的分子を認識する抗体を開発することによって、異なる種類の癌へ応用する研究が可能になる。また、身体の深い部分にある腫瘍へ光を届けるための光ファイバーや内視鏡技術の発展も重要である。更に、癌細胞を直接破壊する方法と、免疫の働きを強める方法を組み合わせれば、局所的な治療効果を超えた新しい可能性が開かれるかもしれない。本書では、iPS細胞研究で知られる山中伸弥との交流も取り上げられ、光免疫療法と再生医療、免疫細胞を利用した治療など、異なる医学技術を組み合わせる構想にも触れている。今後は対象となる癌の拡大、長期的な治療成績の検証、光照射技術の改良、医療機関の整備、治療費の問題など、様々な課題を解決する必要がある。本書が示す光免疫療法の未来とは、一つの画期的な発見を出発点として、医学、化学、免疫学、工学、事業開発が結びつき、より多くの患者に新しい治療の選択肢を届けていくという、長期的な挑戦である。
本書が言いたかったこと
医学の革命的な進歩は、独創的な科学的発見だけで実現するのではなく、その発見を患者の治療へ届けるための長い努力と、多くの人々の協力によって初めて社会的な価値を持つ。小林久隆が開発した光免疫療法は、特定の細胞を認識する抗体と光を組み合わせ、標的となる癌細胞を選択的に破壊するという新しい治療原理を示した。しかし、その発見が生まれた背景には、医学と化学を横断する幅広い知識、予想外の実験結果を見逃さない観察力、失敗を重ねても研究を続ける粘り強さがあった。また、研究成果を実用化するためには、資金を提供する企業家、臨床試験を担当する医師、医療制度を整える関係者など、多くの人々の協力が必要であった。本書は、天才とは単に優れた頭脳を持つ人物ではなく、既存の常識にとらわれず、誰も見いだせなかった可能性を発見し、それを実現するまで挑戦を続ける人間であると描いている。同時に、画期的な治療法にも限界があり、医学の進歩には絶え間ない検証と改良が必要であることを示している。癌治療の未来を変えるのは、一人の天才の発見と、その発見を人々の命を救う技術へ変える社会全体の力である。