人間の体を構成しているあらゆる「細胞」は、必要なときだけ分裂し十分な数の細胞が生まれたらすぐに分裂をストップします。
しかし、がん細胞はこのような細胞分裂をコントロールするしくみが欠損し、がん細胞は生体内でひたすら増殖し続けます。その場で浸潤して大きくなることもあれば、他の臓器や器官に転移するなど、人体の正常な機能を妨げていくのです。
抗がん剤がどのようにしてがん細胞を叩くのかを知るためには、まず「人間の細胞分裂の特徴」を理解する必要があります。
細胞が分裂する際には、「細胞周期」というサイクルを必ずたどります。細胞周期にはG1期、S期、G2期、M期という4つの段階があります。このほか、細胞分裂を休止するGO期に入ることもあります。
【１．G1期】
たんぱく質やRNAを合成し、次のS期にそなえます。細胞がG1期にとどまる時間はさまざまです。
【２．S期】
遺伝物質であるDNAを合成します。6～8時間かかります。
【３．G2期】
G1期と同様、たんぱく質やRNAを合成し、次のM期にそなえます。G2期には2～4時間とどまります。
【４．M期】
30分から1時間かけて細胞が2つに分裂します。
抗がん剤はこれらの段階のどれか、あるいは複数をさまたげることにより、がん細胞を殺したり、増殖しないようにするのです。
従来の抗がん剤にはアルキル化剤、プラチナ製剤、代謝拮抗剤などがあります。このうち代謝拮抗剤などは特定の細胞周期にはたらきます。このタイプの抗がん剤は、がん細胞がさかんに分裂している場合にもっとも効果的にはたらきます。
これに対してアルキル化剤やプラチナ製剤は、細胞が分裂しているときだけでなく、分裂が休止している時期にも細胞を攻撃します。そのため、成長の遅いがんに対しても治療効果があります。しかし、これらの薬は正常な細胞をも傷つけることが多いため、副作用はより大きいとされているのです。
投与方法
通常、抗がん剤投与は「１クール＝投与期間と休薬期間」という単位で行われます。
１クールを複数回繰り返すことが基本です。
なぜ休薬期間を設けるのかというと、正常細胞の回復を待つためです。一般にがん細胞よりも正常細胞のほうが回復が早いため、休んでいるときに正常細胞を回復させ、がん細胞が回復しないうちに次の投与を始める、という考えです。
ですので「１クールだけやって抗がん剤は完全に休止する」ということだと、治療の効果はほぼ期待できません。中途半端に治療するのはマイナスにしかならないので、「継続する」ことを前提に体調面に配慮したり、計画を立てたりすることが大切です。
【主な抗がん剤の種類とその特徴】
●アルキル化剤
アルキル化剤は、DNAの塩基にアルキル基を結合させます。これによってDNAが複製できなくなったり、DNAの遺伝情報を正確に読み取ってたんぱく質をつくることができなくなります。細胞が分裂しているときだけでなく、GO期にも効果を発揮します。
●プラチナ製剤
その名の通り、プラチナ(白金)が成分に含まれている薬剤です。DNAの鎖に結合したまま離れないため、DNAの複製だけでなくたんぱく質の合成などもうまくできなくなります。がん細胞が細胞周期のどこにいてもはたらきます。
●代謝拮抗剤
代謝拮抗剤とは、がん細胞の代謝を邪魔する薬であり、一般にDNAを合成するS期に作用します。この薬は、DNAやRNAの材料となるさまざまな分子に性質や構造が似ています。そのため、本来の材料の代わりにDNA鎖に取り込まれたり、DNAの複製に必要な酵素のはたらきをさまたげたりします。
その結果、DNA鎖が不完全に複製されたり、切断されたりし、がん細胞が死に至ります。代謝拮抗剤が治療効果をあげるには、細胞がDNAを合成する間に一定の濃度が必要になります。
●抗生物質
細菌や菌類などの微生物がつくる抗生物質やそれによく似た物質の中には、抗がん作用をもつものがあります。このような抗生物質は、抗がん性抗生物質と呼ばれます。
抗がん性抗生物質は、DNA鎖の途中に橋のような結合をつくったり、たんぱく質をつくるために必要なRNAの合成をさまたげるなど、さまざまな作用によってがん細胞を死に導きます。
●トポイソメラーゼ阻害剤(植物アルカロイド)
トポイソメラーゼとは、細胞内にしっかり折りたたまれたDNA鎖をほどいたりゆるめたりするときに使われる酵素です。DNA鎖を一時的に切断したりふたたび結合させたりし、DNAの複製やたんぱく質の合成などがスムーズに進むようにします。
植物から抽出されたアルカロイド系の抗がん剤の一種(カンレンボクの成分からつくられたイリノテカンなど)はトポイソメラーゼ阻害剤と呼ばれ、この酵素と結合することにより、DNAの合成をさまたげたり、DNAを切断したままにします。分裂をくり返すがん細胞は、この薬によってダメージを受けやすいといえます。
●微小管阻害剤(植物アルカロイド)
微小管は細胞内でさまざまなはたらきをする物質です。とりわけ細胞分裂のときには染色体を2つの細胞に分配する役割をもっています。植物アルカロイドの一種は、微小管のはたらきをさまたげることによってがん細胞を殺します。
微小管はチュブリンというたんぱく質がいくつも連なってつくられます。針葉樹イチイの成分からつくられたタキサン系の抗がん剤は微小管に結合し、微小管がふたたび離れて個々のチユブリンにならないようにします。これによって細胞分裂が進まなくなります。
ニチニチソウの成分からつくられたビンクリスチンなどの抗がん剤は、逆にチュブリンが連なって微小管になるのをさまたげます。これによってがん細胞の細胞周期はG2期でストップします。
以上、抗がん剤についての解説でした。
