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Investigation of naturally occurring seed compounds that improve the efficacy of anti-cancer drugs

Research Project

Project/Area Number 20H03397
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
Research InstitutionKyoto Pharmaceutical University

Principal Investigator

Matsumoto Takahiro  京都薬科大学, 薬学部, 助教 (30780431)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 太田 智絵  京都薬科大学, 薬学部, 講師 (10804221)
中村 誠宏  京都薬科大学, 薬学部, 准教授 (20411035)
渡部 匡史  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (60634326)
渡辺 徹志  京都薬科大学, 薬学部, 教授 (90182930)
齊藤 洋平  京都薬科大学, 薬学部, 助教 (90411032)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Keywords熱ショックタンパク質 / 生細胞イメージング装置 / がん幹細胞 / Wnt/β-catenin 経路 / importin7 / linderapyrone / LPD-01 / 抗がん剤感受性 / 大腸がん / Wnt シグナル / Lindera umbellata / importin-7 / smad / Wntシグナル経路 / 天然物 / 創薬 / Petasites japonicus / Hypericum erectum / Valeriana fauriei / P-糖タンパク質 / Hibiscus tiliaceus / Murraya oenigii
Outline of Research at the Start

これまでに,がん細胞増殖抑制作用を指標とした抗がん剤の探索研究は数多く行われており,非常に低濃度でがん細胞の増殖を抑制できる化合物が見出されてきた.一方,本研究では,抗がん剤抵抗性改善薬の提案を目的としている.中でも,これまでにほとんど報告の無い熱ショックタンパク質 (Hsp) 阻害作用およびがん幹細胞 (CSC) 毒性作用等,抗がん剤抵抗性改善作用を有した低分子有機化合物の探索を行い,見出した化合物については,既存の抗がん剤との併用による有効性について個体レベルで明らかにすることを目指す.

Outline of Final Research Achievements

Heat shock proteins (HSPs) are overexpressed in several tumors and contribute to cell proliferation, metastasis, and anticancer drug resistance. Also, cancer stem cells (CSCs) are important tumor cell subclass that is a significant factor in cancer recurrence and treatment resistance. In this study, we found naturally occurring compounds that significantly improve the sensitivity of anti-cancer drugs on cancer cells via inhibiting the expression of several HSPs. In addition, we found novel wnt/β-catenin pathway inhibitor from medicinal plant that directly inhibits the function of importin7. These compounds may be useful seed compounds for development of new cancer treatment agents.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では,HSP 発現阻害作用を介し,がん細胞の抗がん剤感受性を高められる化合物を見出した.見出した化合物は HSP105 発現阻害活性を有する初の天然物であるとともに,抗がん剤の治療効果を高めることで,がん根治に貢献できる可能性が有る.
また,核輸送因子 importin7 に結合することで,Wnt/β-catenin 経路を阻害する化合物を見出した.Importin7 は大型がんゲノムデータ解析により,がんの悪性化を引き起こす因子である可能性が示唆されている.すなわち,見出した化合物は,新規標的を有するシード化合物として,がん治療薬開発に貢献できる可能性が有る.

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (65 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (20 results) (of which Peer Reviewed: 20 results,  Open Access: 5 results) Presentation (43 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Antiproliferative Activities of Cynaropicrin and Related Compounds against Cancer Stem Cells2024

    • Author(s)
      Araki Kousuke、Hara Minami、Hamada Shohei、Matsumoto Takahiro、Nakamura Seikou
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 72 Issue: 2 Pages: 200-208

    • DOI

      10.1248/cpb.c23-00811

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • Year and Date
      2024-02-20
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  • [Journal Article] Chemical structures and cell-death-inducing activities of metabolites produced by Penicillium maximae2024

    • Author(s)
      Matsumoto Takahiro、Ohnishi Erika、Okayama Masaya、Ohta Tomoe、Yoshida Tatsusada、Ando Shiori、Kutose Raku、Kitagawa Takahiro、Watanabe Tetsushi
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 134 Pages: 154851-154851

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2023.154851

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    • Author(s)
      Kitagawa Takahiro、Matsumoto Takahiro、Ohta Tomoe、Yoshida Tatsusada、Saito Youhei、Nakayama Yuji、Hadate Yuki、Ashihara Eishi、Watanabe Tetsushi
    • Journal Title

      Journal of Natural Medicines

      Volume: 78 Issue: 2 Pages: 370-381

    • DOI

      10.1007/s11418-023-01774-y

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    • Author(s)
      Matsumoto Takahiro、Yoshikawa Hayato、Kitagawa Takahiro、Imahori Daisuke、Ohta Tomoe、Yoshida Tatsusada、Watanabe Tetsushi
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 71 Issue: 7 Pages: 495-501

    • DOI

      10.1248/cpb.c21-00832

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • Year and Date
      2023-07-01
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    • Author(s)
      Nakamura Seikou、Sugimoto Sachiko、Yoneda Taichi、Shinozaki Akari、Yoshiji Moe、Matsumoto Takahiro、Nakashima Souichi、Matsuda Hisashi
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 71 Issue: 7 Pages: 502-507

    • DOI

      10.1248/cpb.c22-00914

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • Year and Date
      2023-07-01
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    • Author(s)
      Okayama Masaya、Matsumoto Takahiro、Kitagawa Takahiro、Nakamura Seikou、Ohta Tomoe、Yoshida Tatsusada、Watanabe Tetsushi
    • Journal Title

      Journal of Natural Medicines

      Volume: 78 Issue: 1 Pages: 226-235

    • DOI

      10.1007/s11418-023-01744-4

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    • Author(s)
      Matsumoto Takahiro、Ohnishi Erika、Kitagawa Takahiro、Okayama Masaya、Saito Youhei、Yoshikawa Hayato、Ohta Tomoe、Yoshida Tatsusada、Nakayama Yuji、Watanabe Tetsushi
    • Journal Title

      Genes and Environment

      Volume: 45 Issue: 1 Pages: 5-5

    • DOI

      10.1186/s41021-023-00261-w

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    • Author(s)
      Matsumoto Takahiro、Watanabe Tetsushi、Okayama Masaya、Yoshikawa Hayato、Maeda Shifu、Kitagawa Takahiro
    • Journal Title

      HETEROCYCLES

      Volume: 106 Issue: 4 Pages: 707-707

    • DOI

      10.3987/com-23-14814

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    • Author(s)
      Matsumoto Takahiro、Kitagawa Takahiro、Imahori Daisuke、Watanabe Tetsushi
    • Journal Title

      HETEROCYCLES

      Volume: 104 Issue: 8 Pages: 1477-1477

    • DOI

      10.3987/com-22-14679

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  • [Journal Article] Anti-Proliferative Effects of Iridoids from Valeriana fauriei on Cancer Stem Cells2022

    • Author(s)
      Yoshikawa Hayato、Matsumoto Takahiro、Kitagawa Takahiro、Okayama Masaya、Ohta Tomoe、Yoshida Tatsusada、Watanabe Tetsushi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Issue: 22 Pages: 14206-14206

    • DOI

      10.3390/ijms232214206

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  • [Journal Article] Chemical structures and induction of cell death via heat shock protein inhibition of the prenylated phloroglucinol derivatives isolated from Hypericum erectum2022

    • Author(s)
      Μatsumoto Takahiro、Imahori Daisuke、Ohnishi Erika、Okayama Masaya、Kitagawa Takahiro、Ohta Tomoe、Yoshida Tatsusada、Kojima Naoto、Yamashita Masayuki、Watanabe Tetsushi
    • Journal Title

      Fitoterapia

      Volume: 156 Pages: 105097-105097

    • DOI

      10.1016/j.fitote.2021.105097

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    • Author(s)
      Yoneda Taichi、Kojima Naoto、Matsumoto Takahiro、Imahori Daisuke、Ohta Tomoe、Yoshida Tatsusada、Watanabe Tetsushi、Matsuda Hisashi、Nakamura Seikou
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 20 Issue: 1 Pages: 196-207

    • DOI

      10.1039/d1ob01992a

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    • Author(s)
      Nemoto Hideyuki、Otake Marina、Matsumoto Takahiro、Izutsu Runa、Jehung Jumond P、Goto Keisuke、Osaki Mitsuhiko、Mayama Masafumi、Shikanai Masataka、Kobayashi Hiroshi、Watanabe Tetsushi、Okada Futoshi
    • Journal Title

      Journal of Functional Foods

      Volume: 88 Pages: 104907-104907

    • DOI

      10.1016/j.jff.2021.104907

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  • [Journal Article] Cell death-inducing activities via Hsp inhibition of the sesquiterpenes isolated from Valeriana fauriei2021

    • Author(s)
      Matsumoto Takahiro、Kitagawa Takahiro、Imahori Daisuke、Yoshikawa Hayato、Okayama Masaya、Kobayashi Mayuka、Kojima Naoto、Yamashita Masayuki、Watanabe Tetsushi
    • Journal Title

      Journal of Natural Medicines

      Volume: 75 Issue: 4 Pages: 942-948

    • DOI

      10.1007/s11418-021-01543-9

    • NAID

      40022680541

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      Imahori Daisuke、Μatsumoto Takahiro、Saito Youhei、Ohta Tomoe、Yoshida Tatsusada、Nakayama Yuji、Watanabe Tetsushi
    • Journal Title

      Fitoterapia

      Volume: 154 Pages: 105023-105023

    • DOI

      10.1016/j.fitote.2021.105023

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      Matsumoto Takahiro、Kitagawa Takahiro、Imahori Daisuke、Matsuzaki Atsushi、Saito Youhei、Ohta Tomoe、Yoshida Tatsusada、Nakayama Yuji、Ashihara Eishi、Watanabe Tetsushi
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      Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 45 Pages: 128161-128161

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2021.128161

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    • Author(s)
      Kitagawa Takahiro、Matsumoto Takahiro、Imahori Daisuke、Kobayashi Mayuka、Okayama Masaya、Ohta Tomoe、Yoshida Tatsusada、Watanabe Tetsushi
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      Journal of Natural Medicines

      Volume: 75 Issue: 4 Pages: 998-1004

    • DOI

      10.1007/s11418-021-01528-8

    • NAID

      40022681006

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      Ryu Kaori、Nakamura Seikou、Nakashima Souichi、Matsuda Hisashi
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      Journal of Natural Medicines

      Volume: 75 Issue: 2 Pages: 308-318

    • DOI

      10.1007/s11418-020-01468-9

    • NAID

      40022508930

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      Takahiro Μatsumoto, Daisuke Imahori, Kaduki Achiwa, Youhei Saito, Tomoe Ohta, Tatsusada Yoshida, Naoto Kojima, Masayuki Yamashita, Yuji Nakayama, Tetsushi Watanabe
    • Journal Title

      Fitoterapia

      Volume: 142 Pages: 104524-104524

    • DOI

      10.1016/j.fitote.2020.104524

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      Takahiro Matsumoto, Daisuke Imahori, Youhei Saito, Wei Zhang, Tomoe Ohta, Tatsusada Yoshida, Yuji Nakayama, Eishi Ashihara, Tetsushi Watanabe
    • Journal Title

      J. Nat. Med.

      Volume: 74 Issue: 4 Pages: 689-701

    • DOI

      10.1007/s11418-020-01420-x

    • NAID

      40022344636

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      濱井美歩, 松本崇宏, 太田智絵, 吉田達貞, 小島直人, 渡辺徹志
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      大西英里加, 松本崇宏, 北川翔大, 岡山真也, 中村誠宏, 太田智絵, 吉田達貞, 渡辺徹志
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      日本薬学会第142年会
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      北川翔大, 松本崇宏, 今堀大輔, 芦原英司, 渡辺徹志
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      吉川勇人, 松本崇宏, 北川翔大, 今堀大輔, 岡山真也, 渡辺徹志
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      日本生薬学会第67回年会
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      松本崇宏, 北川翔大, 今堀大輔, 芦原英司, 渡辺徹志
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      北川翔大, 松本崇宏, 今堀大輔, 岡山真也, 小林万由加, 渡辺徹志
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      フォーラム2021衛生薬学・環境トキシコロジー
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      岡山真也, 松本崇宏, 北川翔大, 今堀大輔, 吉川勇人, 渡辺徹志
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      松本崇宏, 北川翔大, 今堀大輔, 芦原英司, 渡辺徹志
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      北川翔大, 松本崇宏, 今堀大輔, 吉川勇人, 岡山真也, 渡辺徹志
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      竹田侑生, 松本崇宏, 今堀大輔, 北川翔大, 渡辺徹志
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      小林万由加, 松本崇宏, 北川翔大, 東山幸布, 渡辺徹志
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      第71回日本薬学会関西支部総会・大会
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      大西英里加, 松本崇宏, 北川翔大, 小島直人, 山下正行, 渡辺徹志
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      第71回日本薬学会関西支部総会・大会
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  • [Presentation] カノコソウ(Valeriana fauriei)含有新規イリドイドの化学構造および HeLa 細胞の増殖へ与える影響の評価2021

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      楠山真央, 松本崇宏, 吉川勇人, 北川翔大, 渡辺徹志
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      第71回日本薬学会関西支部総会・大会
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      山﨑遥奈, 松本崇宏, 今堀大輔, 土居由季, 岡山真也, 渡辺徹志
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      中村小春, 松本崇宏, 吉川勇人, 北川翔大, 渡辺徹志
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      第71回日本薬学会関西支部総会・大会
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      森岡志保, 松本崇宏, 吉川勇人, 小島直人, 山下正行, 渡辺徹志
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      北川翔大,松本崇宏,今堀大輔,齊藤洋平,中山祐治,芦原英司,渡辺徹志
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      今堀大輔, 松本崇宏, 阿知波香月, 齊藤洋平,小島直人,山下正行,中山祐治,渡辺徹志
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    • Author(s)
      Takahiro Kitagawa, Takahiro Matsumoto, Daisuke Imahori, Youhei Saito, Yuji Nakayama, Eishi Ashihara, Tetsushi Watanabe
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      1st Asian Association of School of Pharmacy (AASP) Young Scientist Conference 2020
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    • Inventor(s)
      松本崇宏,芦原英司,渡辺徹志
    • Industrial Property Rights Holder
      松本崇宏,芦原英司,渡辺徹志
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2021
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] リンデラピロン及びその類縁体2020

    • Inventor(s)
      松本崇宏,芦原英司,渡辺徹志
    • Industrial Property Rights Holder
      京都薬科大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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