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Fundamental research of antitumor activity of arsenic compound in combination with active bufadienolide compounds against glioblastoma cells

Research Project

Project/Area Number 20K07136
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
Research InstitutionJosai University

Principal Investigator

袁 博  城西大学, 薬学部, 教授 (10328552)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岡崎 真理  城西大学, 薬学部, 教授 (50272901)
玄 美燕  城西大学, 薬学部, 助教 (50711751)
菊地 秀与  城西大学, 薬学部, 准教授 (60614055)
宮下 振一  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (60614766)
松崎 広和  城西大学, 薬学部, 助教 (80582238)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
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: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords膠芽腫 / ヒ素化合物 / ブファジェノライド / 細胞死 / 細胞周期 / Notchシグナリング / DNAダメージ / ブファジエノラ イド / ガンマブフォタリン / オートファジー / G2/Mアレスト / Arsenic compound / Bufadienolides / Glioblastoma / Antitumor activity / Combination therapy
Outline of Research at the Start

難治性膠芽腫の化学療法には、薬物耐性や副作用という問題点がある。また、近年の診断技術の発達および分子標的薬の開発に伴い、医療費の増大も懸念されていることから、既知薬物の新規有効性(適用拡大)を検討することも重要な治療戦略となっている。
ヒ素化合物は急性前骨髄球性白血病に優れた治療効果を示している。ブファジエノライドは漢薬センソの主成分の1つであり、がん治療補助薬として臨床応用されている。
本研究の大きな目的は、安価な既知薬物であるヒ素化合物の新規有効性に着目し、「ヒ素化合物とブファジエノライドの併用は、副作用の少ない新たな膠芽腫化学療法の1つになり得るか。」について検証することである。

Outline of Annual Research Achievements

昨年度までに、膠芽腫細胞U-87に対する亜ヒ酸ナトリウム(AsIII)、ブファジェノライドのarenobufagin (Areno)およびgamabufotalin (Gama)の併用効果を比較検討したところ、AsIII+Gamaと比較し、AsIII+Arenoの方がより効率よくU-87細胞の増殖を抑制することが明らかにされた。また、Arenoがヒ素の細胞内への取り込みに促進した結果、細胞内ヒ素蓄積量が高まり、AsIIIの増殖抑制効果を高めることが示唆された。既知のヒ素による細胞毒性に関わるトランスポーター阻害剤等がどのようにAsIIIの細胞毒性に影響するかを検討し、トランスポーターの関与を引き続き検証する。
また、U-87担がんマウスにAsIII、Arenoをそれぞれ単独、併用投与したところ、コントロール群と比較し、薬物投与群の腫瘍増殖抑制傾向が認められた。最も重要なことに、いずれの投与群の動物にも明らかな毒性所見が認められなかった。興味深いことに、担がん動物由来血液の生化学検査より、AsIII+Arenoの併用が肝・腎・膵機能および電解質代謝に影響をしないこと、タンパク質代謝改善とLDH漏出の改善をもたらした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

in vivo実験について、担がんマウスに薬物を投与したところ、コントロール群と比較し、薬物投与群における腫瘍組織増殖の抑制傾向が観察された。また、腫瘍組織におけるタンパク質解析ができなかったものの、動物由来血液の性科学検査を実施し、有望なin vivoデータが得られている。今後、可能な限り動物数を増やし、in vivo実験を中心的に進めていきたい。

Strategy for Future Research Activity

これまでに得られたin vitroおよびin vivoのデータを踏まえ、動物数を増やし、in vivo実験を中心的に進めていきたい。動物由来血液における生化学検査の実施とともに、腫瘍組織におけるキータンパク質発現の変動を検証する。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021 Other

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

  • [Journal Article] Cytotoxic Effects of Darinaparsin, a Novel Organic Arsenical, against Human Leukemia Cells2023

    • Author(s)
      Yuan Bo、Kikuchi Hidetomo、Li Jingmei、Kawabata Atsushi、Yao Kozo、Takagi Norio、Okazaki Mari
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Issue: 3 Pages: 2282-2282

    • DOI

      10.3390/ijms24032282

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Enhanced Cytotoxic Effects of Arenite in Combination with Active Bufadienolide Compounds against Human Glioblastoma Cell Line U-872022

    • Author(s)
      Yuan Bo、Li Jingmei、Miyashita Shin-Ich、Kikuchi Hidetomo、Xuan Meiyan、Matsuzaki Hirokazu、Iwata Naohiro、Kamiuchi Shinya、Sunaga Katsuyoshi、Sakamoto Takeshi、Hibino Yasuhide、Okazaki Mari
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 27 Issue: 19 Pages: 6577-6577

    • DOI

      10.3390/molecules27196577

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cytotoxic Effects of Arsenite in Combination With Gamabufotalin Against Human Glioblastoma Cell Lines2021

    • Author(s)
      Yuan Bo、Xu Kang、Shimada Ryota、Li JingZhe、Hayashi Hideki、Okazaki Mari、Takagi Norio
    • Journal Title

      Frontiers in Oncology

      Volume: 11 Pages: 628914-628914

    • DOI

      10.3389/fonc.2021.628914

    • NAID

      120007004578

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 含ヒ素薬剤の基礎と歴史2023

    • Author(s)
      袁 博
    • Organizer
      PTCL講演会in九州・沖縄
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ヒト膠芽腫細胞U-87におけるAsIIIとブファジエノライドの併用による殺細胞効果の増強2023

    • Author(s)
      袁 博、李 ショウ美、宮下 振一、菊地 秀与、玄 美燕、松﨑 広和、岩田 直洋、神内 伸也、須永 克佳、坂本 武史、日比野 康英、岡﨑 真理
    • Organizer
      日本薬学会 第143年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] AsIIIとブファジエノライド化合物のヒト膠芽腫細胞U-87に対する細胞毒性における併用効果2022

    • Author(s)
      李 ショウ美、袁 博、玄 美燕、菊地 秀与、須永 克佳、神内 伸也、日比野 康英、松﨑 広和、岡﨑 真理
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] In vitroおよびin vivoにおけるAsIIIとブファジエノライド化合物のヒト膠芽腫細胞U-87に対する抗腫瘍活性2022

    • Author(s)
      李 ショウ美、、袁 博、玄 美燕、菊地 秀与、須永 克佳、岩田 直洋、神内 伸也、日比野 康英、松﨑 広和、岡﨑 真理
    • Organizer
      日本薬学会 第142年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Clinical application of arsenic compounds and the mechanisms underlying their anti-tumor activity2021

    • Author(s)
      Bo Yuan, Hidetomo Kikuchi, Norio Takagi, Mari Okazaki
    • Organizer
      The First Academic Conference of Chinese and Western Integrative Medicine Group, Hematology Branch, Chinese Medical Association
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Antitumor mechanisms of arsenic compounds and its clinical application2021

    • Author(s)
      Bo Yuan, Hidetomo Kikuchi, Norio Takagi, Mari Okazaki
    • Organizer
      The 9th World Integrative Medicine Congress (WIMCO2021)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Anti-tumor activity of arsenic compounds and its potential novel application in clinics2021

    • Author(s)
      袁 博、高木 教夫、岡﨑 真理、平野 俊彦
    • Organizer
      日本薬学会 第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Cytocidal effect of bioactive natural products and its novel derivatives against2021

    • Author(s)
      李 ショウ美、袁 博、玄 美燕、髙山 淳、菊地 秀与、坂本 武史、須永 克佳、神内 伸也、日比野 康英、松﨑 広和、岡﨑 真理
    • Organizer
      日本薬学会 第141年会日本薬学会 第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 城西大学機関リポジトリJURA

    • URL

      https://libir.josai.ac.jp/il/meta_pub/G0000284repository_JOS-fonc.2021.628914

    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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