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Development of therapy for triple negative breast cancer using anaerobic bacteria

Research Project

Project/Area Number 19K16452
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
Research InstitutionTeikyo Heisei University

Principal Investigator

Shimizu Yoshimi  帝京平成大学, 薬学部, 助教 (70633931)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsビフィズス菌 / 薬物送達システム / 抗悪性腫瘍薬 / トリプルネガティブ乳がん / クローディン-4 / 遺伝子組換え技術 / 偏性嫌気性細菌 / がん治療 / クローディン / 膜蛋白質 / イムノトキシン / トリプルネガティブ乳癌 / 遺伝子治療 / 低酸素環境 / 膜タンパク質 / 偏性嫌気性菌
Outline of Research at the Start

本研究では、がんの中で女性の罹患率が最も高い乳がんに対して新たな治療法を開発することを目的としています。善玉菌として知られるビフィズス菌は、腸内環境を整える作用があることが広く知られています。非常に興味深いことに、ビフィズス菌を血液内に注射した場合、がん選択的に集まります。この性質を利用して、ビフィズス菌にがんを小さくするような物質を分泌させ、乳がん治療に利用できるかをマウスを用いた実験で検討を行います。

Outline of Final Research Achievements

Bifidobacterium is a nonpathogenic strain of anaerobic bacteria that selectively localizes and proliferates in tumors. It has emerged as a specific carrier of anticancer proteins against malignant tumors. Claudin-4 is overexpressed in certain epithelial malignant cancers. In this study, I successfully generated a strain of gene modified Bifidobacterium that secreted claudin-4 targeting molecules. I evaluated the therapeutic potential of this strain against triple-negative breast cancer using a mouse model. After intravenous injection, gene modified Bifidobacterium was specifically distributed in the tumors of mice bearing breast cancer tumors. Moreover, The gene modified Bifidobacterium significantly suppressed tumor growth in mice with breast cancer without serious side effects, such as weight loss or hepatic and renal damage. I suggest that gene modified Bifidobacterium is a good candidate for breast cancer treatment.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究課題では、乳がんの中で最も治療が難しいトリプルネガティブ乳がんに対する新しい治療法の開発を目指しました。ビフィズス菌は、整腸作用や免疫調整作用を期待して、医薬品や食品として応用されています。非常に興味深いことに、ビフィズス菌を血管内に投与すると、正常な組織には定着せずに、腫瘍に集まるという性質を持っています。そこで、トリプルネガティブ乳がんで、多く作られている蛋白質に結合し、腫瘍を排除するような分子を分泌するビフィズス菌を作製しました。このビフィズス菌は、動物モデルで、腫瘍が増える速度を遅らせることが分かりました。今後、作製したビフィズス菌が新しい治療薬の候補になることが期待されます。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Anti-tumor effect of a recombinant Bifidobacterium strain secreting a claudin-targeting molecule in a mouse breast cancer model2020

    • Author(s)
      Yoshimi Shimizu, Katsuhiro Isoda, Yuichiro Taira, Ikuko Taira, Masuo Kondoh, Isao Ishida
    • Journal Title

      Eur J Pharmacol .

      Volume: 887 Pages: 173596-173596

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2020.173596

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 偏性嫌気性細菌を用いたトリプルネガティブ乳がん治療薬の開発2021

    • Author(s)
      清水 芳実、中山 未希、篠原 華穂、磯田 勝広、平 裕一郎、平 郁子、斎藤 浩美、石田 功
    • Organizer
      日本薬学会 第141年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 乳がんに対する組換えビフィズス菌の腫瘍集積性と抗腫瘍効果の評価2020

    • Author(s)
      清水 芳実、島岡 真理亜、中山 未希、磯田 勝広、平 裕一郎、平 郁子、斎藤 浩美、石田 功
    • Organizer
      日本DDS学会 第36回
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 組換えビフィズス菌を用いた乳がん治療薬開発に向けた検討2019

    • Author(s)
      清水 芳実、島岡 真理亜、藤岡 野々花、磯田 勝広、平 裕一郎、平 郁子、斎藤 浩美、石田 功
    • Organizer
      日本薬学会第140年会(京都)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] 医薬品モダリティの特許戦略と技術開発動向2019

    • Author(s)
      清水 芳実、平 裕一郎、平 郁子、石田 功
    • Total Pages
      676
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861047497
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 帝京平成大学 抗体DDSユニット

    • URL

      https://pharm.thu.ac.jp/research/unit/dds.html

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 帝京平成大学薬学部ユニット紹介 抗体・DDSユニット

    • URL

      https://pharm.thu.ac.jp/research/unit/dds.html

    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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