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Development of novel cancer therapy based on promotion of tumor infiltrating lymphocyte by the immunomodulation with ultrasound technology

Research Project

Project/Area Number 20H04519
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
Research InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

Suzuki Ryo  帝京大学, 薬学部, 教授 (90384784)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 工藤 信樹  北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (30271638)
岡田 欣晃  大阪大学, 大学院薬学研究科, 准教授 (50444500)
小山 正平  大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任准教授 (80767559)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Keywords超音波 / マイクロバブル / 養子免疫療法 / 腫瘍微小環境 / イムノモジュレーション / がん免疫療法 / 腫瘍内免疫微小環境 / 乳がん / T細胞免疫療法 / CAR-T細胞免疫療法
Outline of Research at the Start

これまでの活性化リンパ球療法や CAR-T 細胞療法では、活性化リンパ球や人工的に作成した細胞傷害性T細胞を輸注するのみであり、移入した細胞のがん組織への遊走・浸潤は細胞任せであった。この問題を解決するためには、移入した細胞の積極的な体内動態制御が重要であると考えられる。そこで本研究では、超音波を利用した物理的手法で腫瘍内微小環境の変化(イムノモジュレーション)を誘導し、がん組織へのリンパ球浸潤を促進する腫瘍内微小環境の構築に基づく革新的がん免疫療法の確立を図る。これにより、固形がんに対しても適用可能な CAR-T 細胞療法の開発につながるものと期待できる。

Outline of Final Research Achievements

Adoptive immunotherapy such as CAR-T therapy has achieved good clinical results in hematologic cancers. However, the efficacy of adoptive immunotherapy is limited in solid tumors with immunosuppressive tumor microenvironment (TME). Therefore, it is necessary to change the TME to activate antitumor immunity. In this study, we attempted to change the TME via induction of tumor tissue damage by the mechanical action of microbubble (MB) under ultrasound (US) irradiation and investigated the possibility of enhancing the antitumor effect in adoptive immunotherapy combined with the treatment of MB and US irradiation. The antitumor effect was enhanced when adoptive immunotherapy was combined with MB and US irradiation. This result suggests that MB and US irradiation are promising a combination therapy that can enhance the efficacy of adoptive immunotherapy for solid tumors by inducing immunological TME conversion (immunomodulation).

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果は、養子免疫療法で課題となっていた固形がんに対する治療効果を得るための画期的な併用療法を提案するものである。養子免疫療法として注目されているCAR-T療法は、血液がんに対して著効を示していたことから、マイクロバブルと超音波照射の併用が可能となれば、様々な難治性固形がんに対する革新的な治療法になるものと期待される。そのため、本研究成果は、学術的にも社会的にも大きな意義のある基礎研究結果である。

Report

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

    (47 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (19 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 17 results,  Open Access: 8 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Book (2 results) Remarks (6 results)

  • [Journal Article] Viability variation of T-cells under ultrasound exposure according to adhesion condition with bubbles2023

    • Author(s)
      Kajita Naoya、Ito Yoshiki、Watanabe Shunya、Miyamoto Yoshitaka、Omata Daiki、Maruyama Kazuo、Suzuki Ryo、Masuda Kohji
    • Journal Title

      Journal of Medical Ultrasonics

      Volume: 50 Issue: 2 Pages: 121-129

    • DOI

      10.1007/s10396-022-01277-5

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    • Author(s)
      小俣大樹、宗像理紗、丸山一雄、鈴木 亮
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      Drug Delivery System

      Volume: 38 Pages: 155-163

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    • Author(s)
      小俣大樹、宗像理紗、丸山一雄、鈴木 亮
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      Bioimages

      Volume: 31 Pages: 19-25

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    • Author(s)
      Ogawa Koki、Kato Naoya、Yoshida Michiharu、Hiu Takeshi、Matsuo Takayuki、Mizukami Shusaku、Omata Daiki、Suzuki Ryo、Maruyama Kazuo、Mukai Hidefumi、Kawakami Shigeru
    • Journal Title

      Journal of Controlled Release

      Volume: 348 Pages: 34-41

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2022.05.042

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    • Author(s)
      Takumi Chikaarashi, Shunya Watanabe, Yoshitaka Miyamoto, Daiki Omata, Kazuo Maruyama, Ryo Suzuki, and Kohji Masuda
    • Journal Title

      Jpn J. Applied Physics

      Volume: 61 Issue: SG Pages: SG1071-SG1071

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac54f9

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/f58d9166-d0ce-4e09-8951-f4f3952e2031

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    • Author(s)
      Ito Yoshiki、Saito Tatsuya、Watanabe Shunya、Kajita Naoya、Miyamoto Yoshitaka、Suzuki Ryo、Maruyama Kazuo、Omata Daiki、Masuda Kohji
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 61 Issue: SG Pages: SG1066-SG1066

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac4d61

    • URL

      https://localhost/en/publications/00c9235e-9c44-4445-88a6-f8649db4fb30

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      鈴木 亮、小俣大樹、丸山一雄
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      Daiki Omata, Lisa Munakata, Kazuo Maruyama, Ryo Suzuki
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      J Med Ultrason

      Volume: Apr 11

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      Kumagai S, Koyama S, Itahashi K, Tanegashima T, Lin YT, Togashi Y, Kamada T, Irie T, Okumura G, Kono H, Ito D, Fujii R, Watanabe S, Sai A, Aokage K, Suzuki J, Ishii G, Kuwata T, Sakamoto N, Kawazu M, Ueno T, Mori T, Yamazaki N, Tsuboi M, Yatabe Y, Kinoshita T, Doi T, Shitara K, Mano H, Nishikawa H
    • Journal Title

      Cancer Cell

      Volume: 40 Issue: 2 Pages: 201-218

    • DOI

      10.1016/j.ccell.2022.01.001

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      Omata Daiki、Munakata Lisa、Maruyama Kazuo、Suzuki Ryo
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      Volume: 44 Issue: 10 Pages: 1391-1398

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00453

    • NAID

      130008095753

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2021-10-01
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    • Author(s)
      Omata Daiki、Munakata Lisa、Kageyama Saori、Suzuki Yuno、Maruyama Tamotsu、Shima Tadamitsu、Chikaarashi Takumi、Kajita Naoya、Masuda Kohji、Tsuchiya Naoto、Maruyama Kazuo、Suzuki Ryo
    • Journal Title

      Journal of Drug Targeting

      Volume: 30 Issue: 2 Pages: 200-207

    • DOI

      10.1080/1061186x.2021.1953510

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      Kinoshita Chisato、Kikuchi-Utsumi Kazue、Aoyama Koji、Suzuki Ryo、Okamoto Yayoi、Matsumura Nobuko、Omata Daiki、Maruyama Kazuo、Nakaki Toshio
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 182-182

    • DOI

      10.1038/s42003-021-01706-0

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    • Author(s)
      Aikawa Takeshi、Kudo Nobuki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 60 Issue: SD Pages: SDDD13-SDDD13

    • DOI

      10.35848/1347-4065/abf600

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      Kudo Nobuki
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      Choonpa Igaku

      Volume: 48 Issue: 5 Pages: 227-239

    • DOI

      10.3179/jjmu.JJMU.R.185

    • NAID

      130008087728

    • ISSN
      1346-1176, 1881-9311
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      Yamaguchi Kohei、Matsumoto Yoko、Suzuki Ryo、Nishida Haruka、Omata Daiki、Inaba Hirofumi、Kukita Asako、Tanikawa Michihiro、Sone Kenbun、Oda Katsutoshi、Osuga Yutaka、Maruyama Kazuo、Fujii Tomoyuki
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 112 Issue: 6 Pages: 2493

    • DOI

      10.1111/cas.14907

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/7c6e869b-2f4f-4a5e-8353-50089b7443e8

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      Maruyama Tamotsu、Sugii Mutsumi、Omata Daiki、Unga Johan、Shima Tadamitsu、Munakata Lisa、Kageyama Saori、Hagiwara Fumiko、Suzuki Yuno、Maruyama Kazuo、Suzuki Ryo
    • Journal Title

      International Journal of Pharmaceutics

      Volume: 590 Pages: 119886-119886

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2020.119886

    • URL

      https://localhost/en/publications/17e27614-d1ee-458a-9564-71438c2e431b

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      Shimizu, R.-I., Suzuki, R., Kudo, N.
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      IEEE International Ultrasonics Symposium, IUS

      Volume: 2020-September Pages: 9251363-9251363

    • DOI

      10.1109/ius46767.2020.9251785

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      Saito, T., Seki, M., Nozaki, K., Masuda, K., Miyamoto, Y., Omata, D., Suzuki, R.
    • Journal Title

      IEEE International Ultrasonics Symposium, IUS

      Volume: 2020-September Pages: 9251363-9251363

    • DOI

      10.1109/ius46767.2020.9251363

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/1ed51c37-7a37-4de6-ad50-c9a29472967d

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      Omata Daiki、Hagiwara Fumiko、Munakata Lisa、Shima Tadamitsu、Kageyama Saori、Suzuki Yuno、Azuma Takashi、Takagi Shu、Seki Kazuhiko、Maruyama Kazuo、Suzuki Ryo
    • Journal Title

      Journal of Pharmaceutical Sciences

      Volume: 109 Issue: 9 Pages: 2827-2835

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2020.06.008

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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