Technology
BUS-DDS (Bubble Ultrasound-mediated Drug Delivery System)
医療上の課題
薬剤が標的組織に十分に到達しないことは、がんや中枢神経疾患の治療における根本的な課題です。腫瘍組織では腫瘍血管バリアが、脳では血液脳関門（BBB）が、有効な薬剤の送達を大きく制限しています。
腫瘍血管バリア
異常な血管構造や豊富な間質組織のため、がん組織に薬を届けにくい
血液脳関門（BBB）
脳細胞を守るための、強固な血管内皮の結合により薬剤の送達を妨げる
技術の概要
ウェルセラが開発するBUS-DDSは、治療用マイクロバブル「セラノスティックバブル（Theranostic Bubble, TB）」と診断用と同レベルの低出力超音波を組み合わせることで、これらの生体バリアを一時的かつ選択的に開口し、薬剤を効率的に標的部位へ送達する革新的なドラッグデリバリー技術です。
セラノスティックバブル(TB)
セラノスティックバブルは、帝京大学薬学部 丸山一雄特任教授により開発された治療用マイクロバブルです。診断用と同レベルの低出力超音波を照射することにより、共振してバブルの拡大縮小を生じます（オシレーション）。これにより血管内皮細胞間に一時的な間隙が生じます。
治療プロセスのイメージ
BUS-DDSでは、薬剤投与前にセラノスティックバブルを静脈投与し、超音波装置で標的部位を観察しながら低出力超音波を短時間照射します。これにより、バブルがオシレーションし、生体バリアである血管内皮細胞間隙が、数時間にわたり一時的に開口します。その間に薬剤を通常の投与方法で静注することで、薬剤がこの間隙を通じて効率的に標的組織内に浸透します。
BUS-DDSの適用
帝京大学およびウェルセラにて、BUS-DDSの適用について、がん領域および中枢神経疾患領域（BBB開口）を中心に研究開発を行っています。BUS-DDSは血管内皮の開口という機序によるため分子の大きさの影響が少なく幅広いモダリティーで適用可能です。
がん領域
BUS-DDSは、腫瘍血管バリアにより送達が制限されてきた抗がん剤の腫瘍内到達量を高め、治療効果の最大化を目指す技術です。
腫瘍組織への薬剤送達の改善
大腸がん担癌マウスにDoxil®（リポゾーム製剤）をTBと投与後6時間後の腫瘍組織内の移行量が、超音波照射で約5倍に増加 (p<0.01)
抗がん剤の抗腫瘍効果の増強
子宮体癌担癌マウスにシスプラチン＋TBを投与後15日において、超音波照射により腫瘍体積の増加が有意に抑制(p<0.05)[2]
中枢神経領域（BBB開口）
血液脳関門は、薬剤の脳内送達を阻む最大の障壁です。BUS-DDSは、TBと低出力超音波の組み合わせによりBBBを一時的に開口し、低分子薬・核酸・抗体などの送達を可能にすることで、中枢神経疾患への新たな治療アプローチを提供します。
脳組織への薬剤送達の改善
マウスに色素(Evans Blue)とTBを静脈投与後、右脳のみに超音波照射を行った。脳内移行量が超音波照射で3倍以上に増加(p<0.01)[3]
脳組織での遺伝子発現の増強
ルシフェラーゼをコードするmRNAを封入した脂質ナノ粒子（ｍRNA-LNP）とTBを経静脈的に投与後、右脳のみに超音波照射を行った。ルシフェラーゼの発現の量は、超音波照射で10倍以上に増加(p<0.01)[4]
製品開発
膵臓がんは治療成績が不良な難治性がんであり、薬剤送達効率の向上が治療効果に直結することから、BUS-DDSの優先適応と位置づけています。現在、膵臓がんを対象に治験開始を見据えた非臨床試験を進めています。
あわせて、他の固形がんへの展開や、低分子薬に加え、抗体、ADC、核酸医薬、リポソーム製剤など複数モダリティへの応用可能性も検討しています。
さらに、中長期的には血液脳関門（BBB）開口技術を活用し、中枢神経疾患領域への展開を目指しています。
[1] 丸山一雄、マイクロバブルと超音波による革新的DDS技術の開発、Phama Tech Japan, 41, 1372-1379 , 2025
[2] Yamaguchi et.al, Enhanced antitumor activity of combined lipid bubble ultrasound and anticancer drugs in gynecological cervical cancers. Cancer Science 112, 2493–2503, 2021
[3] Unga et.al, Effects of Encapsulated Gas on Stability of Lipid-based Microbubbles and Ultrasound-triggered Drug Delivery. J. Control. Release 311-312, 65-73, 2019
[4] Ogawa et.al, Focused ultrasound/microbubbles-assisted BBB opening enhances LNP-mediated mRNA delivery to brain. J. Controlled Release 348, 34-41, 2022