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Development of comprehensive cancer immunotherapy using metabolism inhibitors

Research Project

Project/Area Number 20K07124
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
Research InstitutionMicrobial Chemistry Research Foundation

Principal Investigator

Momose Isao  公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所 沼津支所, 主席研究員 (10270547)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 飯島 正富  公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所 沼津支所, 研究員 (10184342)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsがん代謝 / インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ / 乳酸デキヒドロゲナーゼ / キヌレニン / 乳酸 / 免疫チェックポイント / 乳酸デヒドロゲナーゼ / 免疫チェックポイント阻害剤 / 複合的がん免疫療法 / キヌレニン産生阻害剤 / 乳酸デヒドロゲナーゼ阻害剤
Outline of Research at the Start

免疫チェックポイント阻害剤はがん治療に革新をもたらす画期的ながん免疫療法と考えられている。しかしながらその奏効率は10-30%と不十分なため、その治療効果を向上させる新たな治療法の開発が望まれている。がん細胞は、免疫細胞からの攻撃を回避するためにアミノ酸誘導体キヌレニンおよび乳酸を利用していることが知られている。そこで本研究では、新しいキヌレニン産生阻害剤およぼ乳酸デヒドロゲナーゼ阻害剤を開発し、これらを利用することにより免疫細胞の活性化による免疫チェックポイント阻害剤の治療効果の向上について検討する。

Outline of Final Research Achievements

The development of immune checkpoint inhibitors (ICIs) has dramatically altered the landscape of cancer therapy. However, many patients benefit from ICIs because of resistance to ICIs. Although multiple mechanisms of resistance are proposed, kynurenine and lactate as cancer metabolites play particularly important roles in the resistance to ICIs. In the present study, we screened chemical libraries and microbial culture extracts to identify small molecular compounds that decrease the production of kynurenine from cancer cells and inhibit lactate dehydrogenase (LDH). We found a serine derivative that suppresses kynurenine production from human lung A549 cells. Although the serine derivative did not inhibit indoleamine 2,3-dioxygenase, which catalyzes tryptophane to kynurenine, a serum metabolite of the serine derivative was found inhibit indoleamine 2,3-dioxygenase. We also found that oxalate produced by fungi inhibits LDH, but not succinate and malonate as oxalate analogs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究において見出されたセリン誘導体が、インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ(IDO)に対して阻害活性を示すことを発見した。IDOはトリプトファンを基質することから、トリプトファンをリード化合物として阻害剤が開発されてきたが、セリン誘導体にもIDO阻害があることは、阻害剤開発のケミカルスペースを押し広げることになり、学術的に高い意義がある。日本での死因第一位は「がん」であり、本研究はがん治療薬の開発に繋がる研究であることから高い社会的意義がある。

Report

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

    (19 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Boronic Acid as a Promising Class of Chemical Entity for Development of Clinical Medicine for Targeted Therapy of Cancer2022

    • Author(s)
      渡辺匠, 百瀬功
    • Journal Title

      YAKUGAKU ZASSHI

      Volume: 142 Issue: 2 Pages: 145-153

    • DOI

      10.1248/yakushi.21-00173-3

    • NAID

      130008149679

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • Year and Date
      2022-02-01
    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Qualitative differences in disease-associated MEK mutants reveal molecular signatures and aberrant signaling-crosstalk in cancer2022

    • Author(s)
      Kubota Yuji、Fujioka Yuko、Patil Ashwini、Takagi Yusuke、Matsubara Daisuke、Iijima Masatomi、Momose Isao、Naka Ryosuke、Nakai Kenta、Noda Nobuo N.、Takekawa Mutsuhiro
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 4063-4063

    • DOI

      10.1038/s41467-022-31690-w

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Potential Anticancer Activity of Auranofin2021

    • Author(s)
      百瀬功, 小野寺威文, 川田学
    • Journal Title

      YAKUGAKU ZASSHI

      Volume: 141 Issue: 3 Pages: 315-321

    • DOI

      10.1248/yakushi.20-00179-2

    • NAID

      130007992970

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • Year and Date
      2021-03-01
    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Androprostamine A: a unique antiprostate cancer agent2021

    • Author(s)
      Yamazaki Y, Abe H, Sakashita C, Ohba SI, Watanabe T, Momose I, Kawada M.
    • Journal Title

      J Antibiot

      Volume: 74 Issue: 10 Pages: 717-725

    • DOI

      10.1038/s41429-021-00449-8

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Quinofuracins F - I, new quinofuracin derivatives produced by Staphylotrichum boninense PF14442021

    • Author(s)
      Tatsuda, D., Amemiya, M., Sawa, R. Momose, I., Kawada, M.
    • Journal Title

      J. Antibiot

      Volume: 74 Issue: 10 Pages: 758-762

    • DOI

      10.1038/s41429-021-00452-z

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Human pancreatic cancer cells under nutrient deprivation are vulnerable to redox system inhibition.2020

    • Author(s)
      T Onodera, I Momose, H Adachi, Y Yamazaki, R Sawa, SI Ohba, M Kawada.
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 295 Issue: 49 Pages: 16678-16690

    • DOI

      10.1074/jbc.ra120.013893

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 低栄養環境に特異的ながん代謝遺伝子の発現誘導メカニズムの解明2022

    • Author(s)
      小野寺威文、大庭俊一、百瀬功、川田学
    • Organizer
      第26回日本がん分子標的治療学会学術集会
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  • [Presentation] 低栄養環境で高発現しているがん特異的代謝遺伝子の機能解明2022

    • Author(s)
      小野寺威文、坂本修一、大庭俊一、百瀬功、川田学
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
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  • [Presentation] c-Mycと合成致死作用を示す低分子化合物の探索研究2022

    • Author(s)
      山崎洋子、大庭俊一、小野寺威文、川田学、百瀬功
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthetic lethal approach that targets c-MYC-driven cancers2022

    • Author(s)
      Y. Yamazaki, S. Ohba, T. Onodera, M. Kawada and I. Momose
    • Organizer
      12th AACR-JCA Joint Conference on Breakthroughs in Cancer Research
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Human pancreatic cancer cells are vulnerable to inhibition of redox system under nutrient deprivation2022

    • Author(s)
      I. Momose, T. Onodera, H. Adachi, Y. Yamazaki, R. Sawa, S. Ohba and M. Kawada
    • Organizer
      12th AACR-JCA Joint Conference on Breakthroughs in Cancer Research
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      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 低栄養環境で高発現するがん特異的代謝遺伝子の機能的役割2021

    • Author(s)
      小野寺威文、坂本修一、百瀬功、川田学
    • Organizer
      第80回日本癌学会学術総会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 低栄養環境で高発現するがん特異的代謝遺伝子の探索と機能解明2021

    • Author(s)
      小野寺威文、大庭俊一、百瀬功、川田学
    • Organizer
      第25回日本がん分子標的治療学会学術総会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ボロン酸を利用したがん分子標的治療薬の開発2021

    • Author(s)
      百瀬功、渡辺匠
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 低栄養環境で高発現するがん特異的代謝遺伝子の機能解明2020

    • Author(s)
      小野寺威文、大庭俊一、百瀬功、川田学
    • Organizer
      第24回日本がん分子標的治療学会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 低栄養環境で高発現するがん特異的代謝遺伝子の機能的役割2020

    • Author(s)
      小野寺威文、坂本修一、百瀬功、川田学
    • Organizer
      第79回日本癌学会
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  • [Remarks] 公益財団法人微生物化学研究会 微生物化学研究所 ホームページ

    • URL

      https://www.bikaken.or.jp

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  • [Remarks] 公益財団法人微生物化学研究会 微生物化学研究所

    • URL

      https://www.bikaken.or.jp

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      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 公益財団法人微生物化学研究会 微生物化学研究所 沼津支所

    • URL

      https://www.bikaken.or.jp/laboratories/numazu/summary.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report

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

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