リソソームは細胞内に存在する膜に包まれた小器官であり、「細胞内の消化システム」とも呼ばれています。大きさは約0.5μmで、内部は酸性環境（pH 4.5~5.0）に保たれており、様々な加水分解酵素を含んでいます。この酸性環境が酵素の最適活性を維持し、細胞質など他の細胞内成分からの隔離を実現しています。
リソソームの主な働きは以下の通りです。
特筆すべきは、リソソームが単なる「分解工場」ではなく、細胞内シグナル伝達にも重要な役割を果たすことです。栄養状態の感知や細胞増殖の調節にも関わっており、恒常性維持に不可欠な存在です。
リソソーム機能の異常は、様々な疾患と関連しています。例えば、リソソーム蓄積症と呼ばれる遺伝性疾患群では、特定の分解酵素の欠損により代謝産物が蓄積し、組織障害を引き起こします。また、近年の研究では、がんや神経変性疾患、自己免疫疾患などのメカニズムにもリソソーム機能が深く関わることが明らかになっています。
2025年4月、金沢大学のナノ生命科学研究所をはじめとする研究グループは、悪性脳腫瘍に対する抗がん剤治療において、リソソームが治療抵抗性に深く関わることを明らかにしました。この画期的な研究によると、リソソームを制御する転写因子「TFE3」がリソソームを活性化させ、これが抗がん剤治療への耐性を引き起こす主要なメカニズムの一つであることが判明しました。
特に膠芽腫（グリオブラストーマ）に対するテモゾロミド（TMZ）治療において、リソソーム活性が高い腫瘍細胞ほど。
この研究は、リソソーム活性が脳腫瘍の悪性度を示す重要な指標となりうることを示唆しています。さらに興味深いのは、リソソーム活性の高さが治療抵抗性と直接関連していることです。
抗がん剤治療におけるリソソームの役割は複雑です。一方では、一部の抗がん剤はリソソーム内に蓄積し、その機能を阻害することでがん細胞死を誘導します。他方、活性化されたリソソームは抗がん剤を分解したり、排出を促進したりすることで、治療効果を減弱させる可能性があります。
このような知見は、リソソーム機能を標的とした新しい治療戦略の可能性を示しています。抗がん剤とリソソーム制御剤の併用により、治療効果を飛躍的に高める「抗がん剤ブースター療法」の開発が期待されています。
金沢大学ナノ生命科学研究所による最新研究詳細（リソソーム制御と脳腫瘍治療の関連）
リソソームは多くの医薬品の作用点であると同時に、副作用発現の重要な場でもあります。特に注目すべきは、以下のようなリソソーム関連の副作用です。
リソソームが損傷を受けると、内部の酸性環境や加水分解酵素が細胞質に漏出し、炎症反応や酸化ストレスを引き起こし、細胞死につながることがあります。特に腎臓では、結晶性物質（特定の薬剤や腎結石の原因となるシュウ酸カルシウム結晶、尿酸結晶など）の取り込み能が高いため、結晶性腎症と呼ばれる腎障害が生じることが知られています。
ヒドロキシクロロキン等の一部の薬剤はリソソーム内に蓄積し、pHを変化させることで様々な機能を抑制します。これにより以下のような副作用が報告されています。
これらのリソソーム関連副作用への対策として、以下のアプローチが考えられます。
【モニタリングの強化】
【投与方法の最適化】
【新たな保護戦略】
研究によると、オートファジーを介したリソファジーやTFEBの働きにより傷ついたリソソームを修復するメカニズムが存在することが明らかになっています。これらの修復機構を活性化する治療法の開発が期待されています。
2025年の金沢大学の研究で特に注目すべき発見は、アミノ酸、特に「リシン」がリソソームの機能維持に不可欠な役割を果たしていることです。この研究の画期的な点は、アミノ酸バランスを操作することでリソソーム機能を制御し、抗がん剤治療の効果を高められる可能性を示したことにあります。
リシンとリソソーム機能の関係について、以下のことが明らかになっています。
この研究ではさらに、「ホモアルギニン」というリシンの働きを制限する物質が、抗がん剤テモゾロミドの治療効果を高めることを動物実験で確認しています。ヒト脳腫瘍細胞を移植したマウスモデルでは、ホモアルギニン単独では大きな効果が見られなかったものの、テモゾロミドとの併用により抗腫瘍効果が高まり、マウスの生存期間が延長しました。
これらの知見から、アミノ酸バランスを調整することで、「抗がん剤ブースター療法」と呼ばれる新たな治療アプローチの可能性が示唆されています。既存の抗がん剤治療に加えて、リソソーム機能を適切に制御することで、治療効果を最大化し、副作用を最小限に抑える治療法の開発が期待されています。
この治療アプローチは、がん治療における重要な課題である治療抵抗性の克服に新たな可能性を示すものであり、今後の臨床応用が注目されています。
2025年1月に発表された最新の研究では、リソソーム内に蓄積するRNAが自然免疫系に及ぼす影響について、これまで未解明だった重要な知見が明らかになりました。この発見は、リソソームが単なる細胞内の「ゴミ処理場」ではなく、免疫応答の制御にも深く関わることを示唆しています。
リソソームRNAストレスと免疫応答の関係は以下のような特徴があります。
これまでリソソームの機能不全は、主に有害な影響をもたらすと考えられてきましたが、この研究はリソソームストレスが生体防御において積極的な役割を果たす可能性を示した点で画期的です。
この現象の臨床応用としては、以下のような可能性が考えられます。
一方で、このメカニズムを臨床応用するためには、リソソームストレス応答のバランスを適切に制御することが課題です。過度なストレス応答は細胞障害を引き起こす可能性があるため、「治療の窓」を見極める必要があります。
この新知見は、リソソームが薬物療法における効果と副作用の両面に複雑に関与することを改めて示しており、リソソーム機能の適切な制御が個別化医療の重要な要素になりうることを示唆しています。
リソソームを標的とした治療技術は、近年急速に発展しており、様々な疾患に対する新たな治療アプローチとして期待されています。金沢大学のナノ生命科学研究所の研究チームをはじめ、世界中の研究機関がリソソーム制御技術の開発に取り組んでいます。
現在開発が進められているリソソーム制御技術には以下のようなものがあります。
特に注目すべきは、2020年に発見された「傷ついたリソソームを修復するメカニズム」を活用した治療アプローチです。この修復メカニズムを促進することで、薬剤性の組織障害を軽減できる可能性があります。
リソソーム制御技術の将来的な応用分野としては、以下が期待されています。
これらの技術の実用化には、リソソーム機能を正確にモニタリングする方法の開発や、特定の組織・細胞のリソソームを選択的に標的とするデリバリーシステムの確立が課題となります。また、リソソーム機能の過度な抑制は細胞機能全体に悪影響を及ぼす可能性があるため、適切な「治療の窓」を見極めることが重要です。
2025年に報告されたアミノ酸バランスを活用した脳腫瘍治療は、比較的安全かつ効果的なリソソーム制御方法として注目されており、最も早く臨床応用が実現する可能性を秘めています。