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Construction of a method for enhancing the tumor accumulation of liposomes via improving tumor microenvironment focusing on macrophages

Research Project

Project/Area Number 21K06524
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
Research InstitutionKobe Pharmaceutical University

Principal Investigator

Kono Yusuke  神戸薬科大学, 薬学部, 講師 (60732823)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords腫瘍内マクロファージ / リポソーム / 腫瘍内血管 / 極性転換 / ジスルフィラム / マクロファージ / がん治療 / EPR効果 / 腫瘍血管 / 腫瘍内環境
Outline of Research at the Start

腫瘍内の血管は、しばしば血流が途絶えており、分布も不均一である。また、腫瘍内は組織内圧が上昇しているため、微粒子性薬物キャリアであるリポソームが腫瘍組織へ移行しにくい場合がある。
そこで本研究では、腫瘍内環境を改善することでリポソームの腫瘍組織移行性を向上させることを目的として、血管新生やがん細胞の増殖を促進する腫瘍内マクロファージの極性を転換した際の、腫瘍内血管、腫瘍内圧およびリポソームの腫瘍組織移行性の変化を評価する。また、マクロファージの量や極性の変化率から、リポソームの腫瘍組織移行性の改善の程度を予測できる診断法の構築も目指す。本成果は、リポソームの治療効果向上と適応拡大に繋がる。

Outline of Final Research Achievements

In this study, I aimed to enhance the tumor accumulation and anti-tumor efficacy of anti-cancer drug-loaded liposomes by improving tumor microenvironment through the phenotypic conversion of tumor-infiltrated macrophages using disulfiram. In addition, I also tried to construct the diagnosis for predicting the therapeutic effect of liposomes combined with disulfiram. The tumor accumulation and anti-tumor efficacy of doxorubicin-loaded liposomes were significantly increased by disulfiram-induced phenotypic conversion of macrophages from M2 to M1 in both CT26 and B16/BL6 solid tumor. In addition, it is likely that the increasing ratio of anti-tumor efficacy by disulfiram may be correlated with the number of pericytes in CT26 tumor and vascular endothelial cells in B16/BL6 tumor, respectively.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で構築したマクロファージの極性を転換する手法は、血管新生の抑制のみでなく壁細胞による血管安定化も誘導でき、従来のVEGFを阻害する手法よりも効率的に血管の構造・機能を正常化することが可能である。本手法を利用してリポソームの腫瘍移行性を向上するアプローチを臨床において構築できれば、微粒子性抗がん剤の治療効果向上と適応拡大につながる。
また、リポソーム製剤のがん治療効果を予測するためのマーカー候補の探索は、効果が得られる患者を適切に選別するための予測法の構築につながり、これにより効果の期待できない患者への不要な抗がん剤投与による副作用の発現や医療費の負担を回避できる。

Report

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

    (11 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Suppression of Phagocytic Activity Leads to the Efficient Surface Modification of Macrophages with Liposomes for Developing a Biomimetic Drug Delivery System2023

    • Author(s)
      Kono Yusuke、Uesugi Naoki、Saegusa Mikoto、Onishi Kae、Hosokawa Mika、Ogawara Ken-ichi
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 46 Issue: 9 Pages: 1347-1351

    • DOI

      10.1248/bpb.b23-00280

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2023-09-01
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Efficient Liposome Loading onto Surface of Mesenchymal Stem Cells via Electrostatic Interactions for Tumor-Targeted Drug Delivery2023

    • Author(s)
      Kono Yusuke、Kamino Renpei、Hirabayashi Soma、Kishimoto Takuya、Kanbara Himi、Danjo Saki、Hosokawa Mika、Ogawara Ken-ichi
    • Journal Title

      Biomedicines

      Volume: 11 Issue: 2 Pages: 558-558

    • DOI

      10.3390/biomedicines11020558

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 細胞を基盤としたがん指向型DDSの開発2023

    • Author(s)
      河野 裕允
    • Organizer
      第30回次世代医工学研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体模倣型薬物キャリアとしてのリポソーム搭載マクロファージの作製-マクロファージ表現型の影響の評価-2023

    • Author(s)
      大西 可恵、河野 裕允、細川 美香、大河原 賢一
    • Organizer
      第17回次世代を担う若手のための医療薬科学シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] がん指向型薬物キャリアとしてのリポソーム搭載マクロファージの作製とその機能評価2023

    • Author(s)
      大西 可恵、河野 裕允、細川 美香、大河原 賢一
    • Organizer
      第73回日本薬学会関西支部総会・大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 磁性リポソームを用いたリポソーム修飾間葉系幹細胞の作製(1): リポソーム修飾条件の最適化2022

    • Author(s)
      紙野 廉平、河野 裕允、細川 美香、大河原 賢一
    • Organizer
      日本薬剤学会 第37年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 磁性リポソームを用いたリポソーム修飾間葉系幹細胞の作製(2): ドキソルビシンの封入に適したリポソーム内水相の検討2022

    • Author(s)
      岩山 佳寛、河野 裕允、吉川 愛芽、細川 美香、大河原 賢一
    • Organizer
      日本薬剤学会 第37年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 磁性リポソームを用いた効率的な間葉系幹細胞表面へのリポソーム修飾法の構築2022

    • Author(s)
      河野 裕允、紙野 廉平、平林 奏磨、岸本 拓也、細川 美香、大河原 賢一
    • Organizer
      第38回日本DDS学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] リポソーム搭載マクロファージの作製に関する基礎的検討 -リポソーム組成の最適化とマクロファージの表現型の影響の評価-2022

    • Author(s)
      大西 可恵、河野 裕允、上杉 直幹、細川 美香、大河原 賢一
    • Organizer
      第72回日本薬学会関西支部総会・大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 外部磁場存在下における磁性化間葉系幹細胞の骨格筋内滞留性および抗炎症効果の評価2021

    • Author(s)
      河野 裕允、納富 蒼、根来 亮介、藤田 卓也
    • Organizer
      日本薬剤学会 第36年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 磁性リポソームを利用した標的組織内滞留型磁性化間葉系幹細胞の作製 ―骨格筋内滞留性および抗炎症効果の評価―2021

    • Author(s)
      河野 裕允、竹垣 淳也、根来 亮介、藤田 聡、藤田 卓也
    • Organizer
      第71回 日本薬学会関西支部総会・大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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