8 産総研 TODAY 2011-07 　このページの記事に関する問い合わせ：ナノチューブ応用研究センター　 　 http://unit.aist.go.jp/ntrc/ci/index.html

産総研が誇るナノカーボン・ナノチューブ関連研究産総研が誇るナノカーボン・ナノチューブ関連研究産総研が誇るナノカーボン・ナノチューブ関連研究産総研が誇るナノカーボン・ナノチューブ関連研究

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ZnPc-CNH-BSA を皮下移植がんに直接投与し、レーザー（670 nm）を1日15分程度照射したところ、10日後にがんが消滅した（左腹）。がん消滅あとの黒色はレーザーによるやけど痕である。レーザー照射をしないとがんは大きくなった（右腹）。

緒言最近の医療進歩の多くは、医学、薬

学、生物学的研究に、理学・工学研究が結び付いてもたらされています。その中で、化学系材料開発は重要な位置を占め、外科手術用特殊繊維、人工透析用フィルター、骨代替用合金など、実際に役立っている新規材料が数多くあります。他方、ここ20年ぐらい、ナノメートルサイズの物質に関する研究が進み、体内の患部へ選択的に薬剤を送達する（ドラッグデリバリーシステム、DDS）キャリアーとして働くリポソームなど、疾病治療にも新たな発展をもたらしました。ナノメートルサイズの物質の中には、これまでの物質と全く異なる構造・性質をもつものが多く見いだされています。中でも、カーボンナノチューブ（CNT）はその有用性が高いためにさまざまな応用研究が進められています。10年ほど前から、医療応用の検討も開始されました。特にDDS応用研究が多くなされていますが、それは、従来のDDSキャリアーと異なり、CNTには多種多様な化学修飾が可能なためキャリアーとして用いると患部へ選択的に抗がん剤を送達する効率が高くなること、遺伝子治療が容易になることなどが期待できるからです。さらにCNTは、生体透過性の高い近赤外光を吸収するために、それ自身で光線動力学治療（PDT）が可能で、また、近赤外光を発光するために生体内で使用可能な光プローブとしても用いることができるというこれまでのDDSキャリアーでは不可能な利点をもっています。DDS以外に、がんを可視化するプローブとしての可能性も期待されています。

研究成果ナノチューブ応用研究センターで

は、CNTの一種であるカーボンナノホーン（CNH）を用いると、ダブル光治療（PDT＋光温熱治療（PHT））を行うことができ、しかも、がん治療に高い効果があることを動物実験により示しました。実際には、CNHにPHT剤である亜鉛フタロシアニン（ZnPc）を内包させ、さらに CNH に BSA というタンパク質を付加させて、複合体（ZnPc-CNH-BSA） を 作 り、 こ れをマウスの皮下移植がんに直接投与し、レーザー光を照射すると、PDTとPHTのダブル光治療により10日程度でがんが消滅するという結果を得ています（図）。また、CNTを用いた安定かつ長寿命でこれまでにない生体イメージング剤の開発も行っています。

CNT医療応用では、その毒性や生体内分布を明らかにする必要があります。CNTは、マイクロメートル程度の長さと100 nm以上の直径がある剛直棒状のものでは、毒性が危惧されますが、長さ100 nm以下、あるいは、直径数nmで剛直でないものは、

毒性が低いことが知られています。また、サイズが小さく、化学修飾が適切であれば、生体外へ排出されることも知られています。当研究センターではCNHの安全性を調べていますが、細胞実験でも動物実験でも急性毒性は見いだされていません。

将来展望CNTの医療応用研究では、CNTが

新物質であるために生体とどのような相互作用をするのかを調べながら進めています。今後、このような研究が進むことで、CNTを用いた独特な医療応用を見いだし、医療の発展に貢献できるようにしたいと考えています。

ナノチューブ応用研究センター

湯ゆ だ さ か

田坂 雅ま さ こ

子

カーボンナノチューブの医療応用

ZnPc-CNH-BSAレーザー照射1日15分10日間

10日後

レーザー照射なし

（National Academies of Sciences, PNAS （Copyright 2008））