Inhibition of cancerous sarcopenia-promoting substances by hyperthermia

• Project/Area Number: 20K19349
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: Kawahara Isao 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (80524975)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: がん性サルコペニア / がん性心筋障害 / HMGB1 / 温熱療法 / 抗酸化性ビタミン / スニチニブ / プテロスチルベン / がん性悪液質 / HMGB１ / 抗腫瘍効果 / 抗幹細胞性 / 骨格筋萎縮 / がん / サルコペニア

Outline of Research at the Start

癌性骨格筋萎縮は癌治療の妨げとなるが、化学療法に伴う筋萎縮において壊死した癌細胞から放出されるHMGB1が重要な役割を果たしている。このHMGB1の癌細胞からの放出が温熱療法により低減されることを申請者は見出した。本研究では、癌細胞死ではなくHMGB1放出抑制を生じる温熱療法を開発し、化学療法に併用することにより、化学療法に伴う筋萎縮を低減することを目的とする。本研究から得られる結果からは、有効性が高くなおかつ低廉な骨格筋萎縮抑制法を提示することが可能であり、がん患者のQOLや治療忍容性の向上につながると期待される。

Outline of Final Research Achievements

Adjuvant therapy for cancer-induced muscle damage was studied. Thermotherapy inhibited the release of HMGB1 from the tumor associated with necrosis and reduced skeletal muscle degeneration. Antioxidant vitamins B2 and VE had an antitumor effect but rather exacerbated cancer sarcopenia. Pterostilbene in combination with the molecular targeting drug sunitinib for myocardial damage prevented sunitinib-induced myocardial atrophy, fibrosis, and loss of muscle maturity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

癌性筋萎縮は癌治療の妨げとなるが、化学療法に伴う筋萎縮において壊死した癌細胞から放出されるHMGB1が重要な役割を果たしている。このHMGB1の癌細胞からの放出が温熱療法により低減されることを申請者は見出した。本研究では、癌細胞死ではなくHMGB1放出抑制を生じる温熱療法や補助療法を開発し、化学療法に併用することにより、化学療法に伴う筋萎縮を低減することを目的とする。本研究から得られる結果からは、有効性が高くなおかつ低廉な骨格筋萎縮抑制法を提示することが可能であり、がん患者のQOLや治療忍容性の向上につながると期待される。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Nantong University(中国)
• [Int'l Joint Research] 南通大学(中国)
• [Int'l Joint Research] 南通大学(中国)
• [Journal Article] Suppressive GLI2 fragment enhances liver metastasis in colorectal cancer (2022)
  • Author(s): Ogata Ruiko、Mori Shiori、Ohmori Hitoshi、Kishi Shingo、Fujiwara-Tani Rina、Sasaki Takamitsu、Nishiguchi Yukiko、Nakashima Chie、Goto Kei、Kawahara Isao、Luo Yi、Kuniyasu Hiroki
  • Journal Title: Oncotarget Volume: 13 Issue: 1 Pages: 122-135
  • DOI: 10.18632/oncotarget.28170
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Oxidized high mobility group B‐1 enhances metastability of colorectal cancer via modification of mesenchymal stem/stromal cells (2022)
  • Author(s): Kishi Shingo、Fujiwara‐Tani Rina、Honoki Kanya、Sasaki Rika、Mori Shiori、Ohmori Hitoshi、Sasaki Takamitsu、Miyagawa Yoshihiro、Kawahara Isao、Kido Akira、Tanaka Yasuhito、Kuniyasu Hiroki
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 113 Issue: 8 Pages: 2904-2915
  • DOI: 10.1111/cas.15400
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Nutritional intervention for cancer sarcopenia. (2021)
  • Author(s): Mori T, Kido A, Kawahara I, Nukaga S, Miyagawa Y, Goto K, Mori S, Kishi S, Fujii K, Fujiwara-Tani R, Kuniyasu H
  • Journal Title: Ann Muscloskeletal Med Volume: 5 Issue: 1 Pages: 001-004
  • DOI: 10.17352/amm.000024
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Role of Glycated High Mobility Group Box-1 in Gastric Cancer (2021)
  • Author(s): Kishi Shingo、Nishiguchi Yukiko、Honoki Kanya、Mori Shiori、Fujiwara-Tani Rina、Sasaki Takamitsu、Fujii Kiyomu、Kawahara Isao、Goto Kei、Nakashima Chie、Kido Akira、Tanaka Yasuhito、Luo Yi、Kuniyasu Hiroki
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 22 Issue: 10 Pages: 5185-5185
  • DOI: 10.3390/ijms22105185
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Enhancement of Anti-Tumoral Immunity by β-Casomorphin-7 Inhibits Cancer Development and Metastasis of Colorectal Cancer (2021)
  • Author(s): Mori Shiori、Fujiwara-Tani Rina、Kishi Shingo、Sasaki Takamitsu、Ohmori Hitoshi、Goto Kei、Nakashima Chie、Nishiguchi Yukiko、Kawahara Isao、Luo Yi、Kuniyasu Hiroki
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 22 Issue: 15 Pages: 8232-8232
  • DOI: 10.3390/ijms22158232
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Effect of Vitamin B2 and Vitamin E on Cancer-Related Sarcopenia in a Mouse Cachexia Model (2021)
  • Author(s): Mori Takuya、Goto Kei、Kawahara Isao、Nukaga Shota、Wakatsuki Yuma、Mori Shiori、Fujiwara-Tani Rina、Kishi Shingo、Sasaki Takamitsu、Ohmori Hitoshi、Kido Akira、Honoki Kanya、Tanaka Yasuhito、Kuniyasu Hiroki
  • Journal Title: BioMed Volume: 1 Issue: 1 Pages: 50-62
  • DOI: 10.3390/biomed1010004
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] BRAF Mutation Is Associated with Hyperplastic Polyp-Associated Gastric Cancer (2021)
  • Author(s): Fujiwara-Tani Rina、Okamoto Ayaka、Katsuragawa Hiroyuki、Ohmori Hitoshi、Fujii Kiyomu、Mori Shiori、Kishi Shingo、Sasaki Takamitsu、Nakashima Chie、Kawahara Isao、Hojo Yudai、Nishiguchi Yukiko、Mori Takuya、Mizumoto Takeshi、Nagai Kenta、Luo Yi、Kuniyasu Hiroki
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 22 Issue: 23 Pages: 12724-12724
  • DOI: 10.3390/ijms222312724
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Targeting claudin‐4 enhances chemosensitivity in breast cancer (2020)
  • Author(s): Luo Yi、Kishi Shingo、Sasaki Takamitsu、Ohmori Hitoshi、Fujiwara‐Tani Rina、Mori Shiori、Goto Kei、Nishiguchi Yukiko、Mori Takuya、Kawahara Isao、Kondoh Masuo、Kuniyasu Hiroki
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 111 Issue: 5 Pages: 1840-1850
  • DOI: 10.1111/cas.14361
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Effect of Proton Pump Inhibitors on Colorectal Cancer (2020)
  • Author(s): Sasaki Takamitsu、Mori Shiori、Kishi Shingo、Fujiwara-Tani Rina、Ohmori Hitoshi、Nishiguchi Yukiko、Hojo Yudai、Kawahara Isao、Nakashima Chie、Fujii Kiyomu、Luo Yi、Kuniyasu Hiroki
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 21 Issue: 11 Pages: 3877-3877
  • DOI: 10.3390/ijms21113877
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Evaluation of cancer-derived myocardial impairments using a mouse model (2020)
  • Author(s): Miyagawa Yoshihiro、Nukaga Shota、Mori Takuya、Fujiwara-Tani Rina、Fujii Kiyomu、Mori Shiori、Goto Kei、Kishi Shingo、Sasaki Takamitsu、Nakashima Chie、Ohmori Hitoshi、Kawahara Isao、Luo Yi、Kuniyasu Hiroki
  • Journal Title: Oncotarget Volume: 11 Issue: 41 Pages: 3712-3722
  • DOI: 10.18632/oncotarget.27759
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Role of Nuclear Claudin-4 in Renal Cell Carcinoma (2020)
  • Author(s): Owari Takuya、Sasaki Takamitsu、Fujii Kiyomu、Fujiwara-Tani Rina、Kishi Shingo、Mori Shiori、Mori Takuya、Goto Kei、Kawahara Isao、Nakai Yasushi、Miyake Makito、Luo Yi、Tanaka Nobumichi、Kondoh Masuo、Fujimoto Kiyohide、Kuniyasu Hiroki
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 21 Issue: 21 Pages: 8340-8340
  • DOI: 10.3390/ijms21218340
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Combined administration of lauric acid and glucose improved cancer‐derived cardiac atrophy in a mouse cachexia model (2020)
  • Author(s): Nukaga Shota、Mori Takuya、Miyagawa Yoshihiro、Fujiwara‐Tani Rina、Sasaki Takamitsu、Fujii Kiyomu、Mori Shiori、Goto Kei、Kishi Shingo、Nakashima Chie、Ohmori Hitoshi、Kawahara Isao、Luo Yi、Kuniyasu Hiroki
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 111 Issue: 12 Pages: 4605-4615
  • DOI: 10.1111/cas.14656
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] マウス悪液質モデルにおける抗がん剤治療時の骨格筋萎縮と補助療法の検討 (2023)
  • Author(s): 森 拓也、川原 勲、森 汐莉、宮川良博、額賀翔太、國安弘基
  • Organizer: 第12回日本がんリハビリテーション研究会、名古屋市、2023.3.11-12
• [Presentation] カプリル酸はケトン体を介してHMGB1を抑制しがん性由来心筋障害を保護軽減する (2023)
  • Author(s): 額賀翔太、谷里奈、宮川良博、川原勲、西田亮一、森拓也、後藤桂、森汐莉、岸真五、國安弘基
  • Organizer: 第112回日本病理学会総会、下関市、2023.4.13-15
• [Presentation] 3種類の中鎖脂肪酸におけるミトコンドリア品質管理と骨格筋分化への作用の差異 (2023)
  • Author(s): 西田亮一, 森汐莉, 森拓也, 額賀翔太, 川原勲, 宮川良博, 後藤桂, 大森斉, 羅奕、岸真五, 谷里奈, 國安弘基
  • Organizer: 第112回日本病理学会総会、下関市、2023.4.13-15
• [Presentation] がん性悪液質に対するベルベリンの効果 (2023)
  • Author(s): 川原勲、谷里奈、額賀翔太、川原勲、西田亮一、宮川良博、森拓也、藤井澄、大森斉、羅奕、國安弘基
  • Organizer: 第112回日本病理学会総会、下関市、2023.4.13-15
• [Presentation] がん性サルコペニアに対するビタミンB2とビタミンEの効果 (2021)
  • Author(s): 川原 勲、森 拓也、額賀翔太、宮川良博、後藤 桂、若槻優真、大森 斉、藤井 澄、森 汐莉、谷 里奈、岸 真五、國安弘基
  • Organizer: 第110回日本病理学会総会
• [Presentation] がん悪液質において抗酸化作用を持つアミノ酸の経口摂取は骨格筋萎縮を抑制する (2021)
  • Author(s): 森 拓也、藤井 澄、川原 勲、額賀翔太、宮川良博、後藤 桂、森 汐莉、岸 真五、谷 里奈、大森 斉、國安弘基
  • Organizer: 第110回日本病理学会総会
• [Presentation] がん悪液質関連骨格筋萎縮に対するビタミンB2・Eの効果 (2021)
  • Author(s): 森 拓也、藤井 澄、川原 勲、額賀翔太、宮川良博、後藤 桂、森 汐莉、岸 真五、谷 里奈、城戸 顕、國安弘基
  • Organizer: 第58回日本リハビリテーション医学会
• [Presentation] Effects of antioxidant vitamins on cancerous sarcopenia model mice. (2021)
  • Author(s): Kawahara I, Mori T, Nukaga S, Miyagawa Y, Goto K, Wakatsuki Y, Ohmori H, Fujii K, Mori S, Fujiwara-Tani R, Kishi S, Kuniyasu H
  • Organizer: 80th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer
• [Presentation] Mitochondrial impairment is involved in cancer skeletal muscle atrophy. (2021)
  • Author(s): Mori T, Ohmori H, Kawahara I, Nukaga S, Goto K, Mori S, Kishi S, Fujiwara-Tani R, Luo Y, Kuniyasu H
  • Organizer: 80th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer
• [Presentation] 糖質と中鎖脂肪酸の併用経口投与は悪液質における癌関連骨格筋萎縮を抑制する (2020)
  • Author(s): 森 拓也、 大森 斉、川原 勲、宮川良博、後藤 桂、額賀翔太、森 汐莉、岸 真五、谷 里奈、國安弘基
  • Organizer: 第109回日本病理学会総会
• [Presentation] アミノ酸シスチン・テアニン摂取ががん悪液質マウスの骨格筋と腫瘍増殖に与える効果 (2020)
  • Author(s): 川原 勲、大森 斉、森 拓也、宮川良博、後藤 桂、額賀翔太、森 汐莉、岸 真五、谷 里奈、國安弘基
  • Organizer: 第109回日本病理学会総会
• [Presentation] Effects of medium-chain fatty acids on cancer-derived myocardial atrophy (2020)
  • Author(s): Nukaga S, Mori T, Luo Y, Kawahara I, Miyagawa Y, Goto K, Fujiwara-Tani R, Kishi S, Mori S, Ohmori H, Kuniyasu H
  • Organizer: 79th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer
• [Presentation] Parameters for cancer-induced sarcopenia in patients autopsied after death from colorectal cancer (2020)
  • Author(s): Mori T, Ohmori H, Luo Y, Kawahara I, Nukaga S, Miyagawa Y, Goto K, Kuniyasu H
  • Organizer: 79th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer
• [Presentation] Effect of lauric acid intake on skeletal muscle atrophy caused by 5-FU treatment in CT26 colon cancer mouse model. (2020)
  • Author(s): Kawahara I, Mori T, Luo Y, Nukaga S, Miyagawa Y, Goto K, Ohmori H, Kuniyasu H
  • Organizer: 79th Annual Meeting of Japanese Association for Cancer
• [Remarks] 奈良県立医科大学分子病理学講座
  • URL: http://www.naramed-u.ac.jp/~molepath/
• [Remarks] 奈良県立医科大学分子病理学
  • URL: http://www.naramed-u.ac.jp/~molepath/