癌は世界で高い致死率を持つ疾患の一つであり、従来の治療法である化学療法、放射線療法、手術などはその限界のために効果が十分でないことが多い。光熱療法（Photothermal therapy、PTT）は、光熱治療剤の光熱変換効果に基づき、近赤外光エネルギーを熱エネルギーに変換してがん細胞を殺傷する。しかし、PTTによる腫瘍の消融に必要な温度は高く、通常は周囲の正常組織や臓器に損傷を引き起こす。低温（38〜43 ℃）で治療を行う温和な光熱療法（Mild photothermal therapy、mPTT）は、PTTを腫瘍の臨床治療に推進する上で重要な意義がある。しかし、わずかな温度上昇でもがん細胞は熱ストレス状態となり、熱ショックタンパク質（Heat shock proteins、HSPs）の発現が上昇して、mPTTのがん細胞殺傷効果に影響を与える。mPTTの治療効果を改善するために、本研究では樹枝状メソポーラスシリカに希土類蛍光ナノ結晶を被覆したナノ複合材料（DCNP@DMSN）を基材とし、その表面にMnFe₂O₄ナノ酵素を修飾し、細孔内にインドシアニングリーン（ICG）を搭載した近赤外蛍光イメージング媒介および動力学効果誘導の近赤外光（NIR）応答mPTT協同治療システムを設計した。本システムは腫瘍微小環境応答型の化学動力学効果および近赤外光誘発の光動力学効果を示し、生成された活性酸素種および脂質過酸化物は低温光熱処理による熱ストレス性HSP70の発現を抑制し、動力学効果誘導のmPTTを実現し、4T1乳がんにおいて良好な抗腫瘍効果を示した。また、本プラットフォームは近赤外第2領域の蛍光イメージング機能を備え、生体腫瘍の局在が可能である。これは多機能診断・治療統合ナノプラットフォームの開発および治療プロセスの可視化、個別化、精密化を実現し、腫瘍治療効果の改善に重要な意義を持つ。

光熱療法;光動力療法;ナノ酵素;近赤外蛍光イメージング;熱ショックタンパク質