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Pathogenesis-based therapeutic approaches to chemotherapy-induced peripheral neuropathy

Research Project

Project/Area Number 20K07027
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
Research InstitutionTokyo Metropolitan Institute of Medical Science

Principal Investigator

TAKAKU Shizuka  公益財団法人東京都医学総合研究所, 疾患制御研究分野, 研究員 (50383013)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三五 一憲  公益財団法人東京都医学総合研究所, 疾患制御研究分野, プロジェクトリーダー (50291943)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords末梢神経障害 / ニューロン / シュワン細胞 / 共培養系 / 抗がん剤 / ドラッグ・リポジショニング / シグナル伝達 / 共培養 / ミエリン構造 / ドラッグリポジショニング / リピドーム解析 / ミエリン形成 / 軸索変性・再生 / 髄鞘形成
Outline of Research at the Start

抗がん剤治療による末梢神経障害(CIPN)は発症機序に不明な点が多く、有効な緩和や予防法が存在しない。CIPNは患者のQuality of life(QOL)を著しく低下させ、抗がん剤の投与量減少や治療中止を余儀なくされることがあるため、CIPNの予防・治療法の確立は急務である。申請者らは成熟ラット初代培養ニューロン、各種株化感覚ニューロン、運動ニューロン、株化シュワン細胞、またそれらの共培養による髄鞘形成誘導モデルを用いて、抗がん剤による発症機序をそれぞれ確認し、それらの知見に基づき、実験動物による検証を進める予定である。

Outline of Final Research Achievements

Chemotherapy-induced peripheral neuropathy (CIPN) is an intractable side effect of anti-cancer drugs, displaying numbness, pain, and loss of sensation; the severity of symptoms depends on the types, dosages, and duration of the drugs. In this study, cultured rat dorsal root ganglion (DRG) neurons and Schwann cells were utilized for the evaluation of the potential efficacy of existing drugs against CIPN. Zonisamide, an antiepileptic and antiparkinson agent, showed protective activities against oxaliplatin (OHP)-induced cell death of DRG neurons and axonal degeneration and demyelination-like changes in neuron-Schwann cell co-culture system. These findings imply that repositioning of zonisamide for patients with OHP-induced neuropathy can be more straightforward and timesaving than the clinical trials of unapproved agents.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

抗がん剤治療中に高頻度で出現する末梢神経障害は、難治の副作用で患者の苦痛も大きく、症状ごとに予防や対処方法が異なる。薬剤を組み合わせて治療される場合、ケア面に「優先順位」があり、その指標に本研究成果が役立つと考えている。
創薬研究では化合物の発見から臨床応用までに時間と多額の予算が必要とされる。世界的に既に研究開発投資額は頭打ちになっている現状では、ドラッグ・リポジショニングは有用な手法であると考えられる。

Report

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

    (37 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 2 results) Remarks (5 results)

  • [Journal Article] Advantages of omics approaches for elucidating metabolic changes in diabetic peripheral neuropathy2023

    • Author(s)
      Yako Hideji、Niimi Naoko、Takaku Shizuka、Sango Kazunori
    • Journal Title

      Frontiers in Endocrinology

      Volume: 14 Pages: 1208441-1208441

    • DOI

      10.3389/fendo.2023.1208441

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] RAGE activation in macrophages and development of experimental diabetic polyneuropathy2022

    • Author(s)
      Osonoi Sho、Mizukami Hiroki、Takeuchi Yuki、Sugawa Hikari、Ogasawara Saori、Takaku Shizuka、Sasaki Takanori、Kudoh Kazuhiro、Ito Koichi、Sango Kazunori、Nagai Ryoji、Yamamoto Yasuhiko、Daimon Makoto、Yamamoto Hiroshi、Yagihashi Soroku
    • Journal Title

      JCI Insight

      Volume: 7 Issue: 23

    • DOI

      10.1172/jci.insight.160555

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pretreatment with Zonisamide Mitigates Oxaliplatin-Induced Toxicity in Rat DRG Neurons and DRG Neuron-Schwann Cell Co-Cultures2022

    • Author(s)
      Takaku Shizuka、Sango Kazunori
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Issue: 17 Pages: 9983-9983

    • DOI

      10.3390/ijms23179983

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      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Glucagon-Like Peptide-1 Receptor Agonists as Potential Myelination-Inducible and Anti-Demyelinating Remedies2022

    • Author(s)
      Sango Kazunori、Takaku Shizuka、Tsukamoto Masami、Niimi Naoko、Yako Hideji
    • Journal Title

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      Volume: 10 Pages: 950623-950623

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.950623

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of pyruvate in maintaining cell viability and energy production under high-glucose conditions2021

    • Author(s)
      Yako Hideji、Niimi Naoko、Kato Ayako、Takaku Shizuka、Tatsumi Yasuaki、Nishito Yasumasa、Kato Koichi、Sango Kazunori
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 18910-18910

    • DOI

      10.1038/s41598-021-98082-w

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Exendin-4 Promotes Schwann Cell Survival/Migration and Myelination In Vitro2021

    • Author(s)
      Takaku Shizuka、Tsukamoto Masami、Niimi Naoko、Yako Hideji、Sango Kazunori
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Issue: 6 Pages: 2971-2971

    • DOI

      10.3390/ijms22062971

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      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Aldose Reductase and the Polyol Pathway in Schwann Cells: Old and New Problems2021

    • Author(s)
      Niimi Naoko、Yako Hideji、Takaku Shizuka、Chung Sookja K.、Sango Kazunori
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Issue: 3 Pages: 1031-1031

    • DOI

      10.3390/ijms22031031

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Role of glucosamine in development of diabetic neuropathy independent of the aldose reductase pathway2020

    • Author(s)
      Mizukami Hiroki、Osonoi Sho、Takaku Shizuka、Yamagishi Shin-Ichiro、Ogasawara Saori、Sango Kazunori、Chung Sookja、Yagihashi Soroku
    • Journal Title

      Brain Communications

      Volume: 2 Issue: 2 Pages: 1-18

    • DOI

      10.1093/braincomms/fcaa168

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] LPAによるシュワン細胞脱分化・脱髄様病変誘導は、新規LPA1受容体阻害剤により抑制される2023

    • Author(s)
      高久静香, 松本倖政, 西川 顕治, 阿賀 康弘, 三五一憲
    • Organizer
      第96回 日本生化学会大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ガラクトース負荷によるIMS32シュワン細胞の代謝異常と細胞障害メカニズムの解析2023

    • Author(s)
      八子 英司, 新見 直子, 高久 静香, 三五 一憲
    • Organizer
      第38回 日本糖尿病合併症学会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ガラクトース負荷で誘導されるシュワン細胞障害機序とAR阻害薬Ranirestat,Epalrestatの効果の検証2023

    • Author(s)
      八子 英司, 新見 直子, 高久 静香, 三五 一憲
    • Organizer
      第66回 日本糖尿病学会年次学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 高ガラクトース環境におけるシュワン細胞株IMS32の細胞障害メカニズムの解析2023

    • Author(s)
      八子 英司, 新見 直子, 高久 静香, 三五 一憲
    • Organizer
      第32回 日本病態生理学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Efficacy of Pyruvate and Benfotiamine against Mouse and Cell Culture Models of Diabetic Neuropathy2023

    • Author(s)
      Kazunori Sango, Hideji Yako, Mari Suzuki, Naoko Niimi, Shizuka Takaku
    • Organizer
      Neurodiab 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CO-CULTURE OF LINED DORSAL ROOT GANGLION NEURONS AND SCHWANN CELLS AS A USEFUL TOOL FOR THE STUDY OF DIABETIC NEUROPATHY2023

    • Author(s)
      Shizuka Takaku, Kazunori Sango
    • Organizer
      Neurodiab 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 株化DRGニューロンND7/23と株化シュワン細胞IFRS1共培養系によるミエリン形成誘2023

    • Author(s)
      高久静香, 三五一憲
    • Organizer
      第6回日本ミエリン研究会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 末梢神経病変に対するゾニサミドやエクセナチドの有用性2022

    • Author(s)
      高久静香, 三五一憲
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会シンポジウム
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Zonisamide alleviates oxaliplatin-induced DRG neuron death in vitro2022

    • Author(s)
      三五一憲, 高久静香
    • Organizer
      第63回日本神経学会学術大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Myelinating co-culture system with immortalized dorsal root ganglion neurons and Schwann cells as a beneficial tool for the study of peripheral sensory neuropathies.2022

    • Author(s)
      Sango K, Takaku S
    • Organizer
      第99回日本生理学会大会
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      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] オキサリプラチンの末梢神経系細胞毒性に対するゾニサミドの緩和効果.2022

    • Author(s)
      高久静香, 三五一憲
    • Organizer
      第6回日本ミエリン研究会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Significance of exogenous pyruvate in cells under exposure to high glucose conditions.2021

    • Author(s)
      Sango K, Yako H, Niimi N, Kato A, Takaku S, Kato K
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Zonisamide pre-treatment alleviates oxaliplatin-induced dorsal root ganglion neuron death in vitro.2021

    • Author(s)
      Sango K, Takaku S
    • Organizer
      50th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
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      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オキサリプラチン誘発末梢神経障害に対するゾニサミドの緩和効果-初代培養および株化DRGニューロンを用いた作用機序の検討-2021

    • Author(s)
      高久静香, 三五一憲
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 株化後根神経節ニューロンND7/23と株化シュワン細胞IFRS1の共培養系による髄鞘形成誘導の試み2021

    • Author(s)
      三五一憲, 高久静香
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会,
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 高グルコース・外因性ピルビン酸環境下で誘導されるシュワン細胞死と解糖系-TCA回路フラックス減少におけるPARP の関与2021

    • Author(s)
      八子英司, 新見直子, 加藤文子, 高久静香, 加藤宏一,三五一憲
    • Organizer
      第36回日本糖尿病合併症学会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] GLP-1受容体作動薬exendin-4はIFRS1シュワン細胞の生存・遊走・髄鞘化を促進する2021

    • Author(s)
      三五一憲, 高久静香, 塚本雅美, 新見直子, 八子英司
    • Organizer
      第32回日本末梢神経学会学術集会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ニューロンとシュワン細胞の相互作用に着目した、ニューロパチーの病態解明へのアプローチ2021

    • Author(s)
      三五一憲, 八子英司, 高久静香, 新見直子
    • Organizer
      第40回鎮静薬・オピオイドペプチドシンポジウム
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      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Stimulating effects of exendin-4 on AKT phosphorylation, proliferation, migration, and myelination of Schwann cells2021

    • Author(s)
      Sango K, Takaku S, Tsukamoto M, Niimi N, Yako H
    • Organizer
      Neurodiab
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      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pyruvate starvation under hyperglycemic environments induces rapid neuronal and Schwann cell death.2021

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      Sango K, Yako H, Niimi N, Kato A, Takaku S, Kato K
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会
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  • [Presentation] Role of pyruvate in maintaining Schwann cell viability and energy production under high glucose conditions2021

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      Sango K, Yako H, Niimi N, Kato A, Takaku S, Kato K
    • Organizer
      Peripheral Nerve Society Annual Meeting
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      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高グルコース・外因性ピルビン酸欠乏環境下での解糖系変動に対するHIF1aと2-オキソグルタル酸の検証2021

    • Author(s)
      八子英司, 加藤文子,新見直子, 高久静香, 加藤宏一, 三五一憲
    • Organizer
      第64回日本糖尿病学会年次学術集会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 抗がん剤オキサリプラチンで誘発された末梢神経障害に対するゾニサミドの保護作用─培養ニューロン・シュワン細胞を用いた解析─2020

    • Author(s)
      高久静香, 三五一憲
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] オキサリプラチンの末梢神経障害に対するゾニサミドの保護作用─培養系を用いた検討─2020

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      三五一憲, 高久静香
    • Organizer
      第31回日本末梢神経学会学術集会
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      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 公益財団法人 東京都医学総合研究所 糖尿病性神経障害プロジェクト

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp/diabetic/

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  • [Remarks] マクロファージRAGEシグナルの亢進が糖尿病性神経障害の発症・増悪に関与する

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      https://www.igakuken.or.jp/topics/2022/1208-1.html

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      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 糖尿病性神経障害の新規発症機序の解明について

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      https://www.hirosaki-u.ac.jp/wp-content/uploads/2022/12/r4_1207_press_date.pdf

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  • [Remarks] 東京都医学総合研究所 糖尿病性神経障害PJ

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      https://www.igakuken.or.jp/diabetic/

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  • [Remarks] 成熟ラット脊髄後根神経節 (DRG) ニューロンの分散培養法とその応用

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp/diabetic/protocol.html

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      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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