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Design of tetraspanin-regulating peptides to inhibit cancer invasion and metastasis

Research Project

Project/Area Number 22K19913
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

Okochi Mina  東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (70313301)

Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsテトラスパニン / ペプチド / CD9 / がん / がん細胞
Outline of Research at the Start

がん細胞では、転移に象徴されるように細胞が高い運動性を獲得することが知られており、それらを抑える治療法の開発が課題である。本研究では、がん細胞や細胞外小胞エクソソームの細胞膜において高度に発現するテトラスパニンに着目し、これらと相互作用する制御ペプチドを開発することで、がん細胞の浸潤・転移抑制について検討する。

Outline of Final Research Achievements

Invasion and metastasis are hallmarks of cancer biology, complex sequential and interrelated processes that lead to the formation of distant secondary tumors. In this study, we designed CD9-binding peptides based on the amino acid sequence of EWI-2, a regulatory molecule that interacts with tetraspanin CD9. The CD9-binding peptide inhibits CD9-mediated tetraspanin web formation, exosome secretion and uptake, and cell migration and invasion in cancer cells. These findings provide insight into how CD9-binding peptide inhibits CD9-dependent functions and highlight its potential application as an alternative therapeutics for metastatic cancers.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

CD9は、がんの細胞膜や細胞が分泌する細胞外小胞エクソソームにおいても高度に発現しており、細胞運動性、細胞膜の曲率制御や膜融合、エクソソームの分泌制御にも関与することが示唆されている。CD9の制御分子であるEWI-2を模倣したペプチドによる細胞機能の制御は、特定の受容体やリガンドなどをピンポイントにターゲティングする分子標的薬とは異なり、テトラスパニンを起点とする膜タンパク質の会合により形成されるシグナル伝達反応場の構築を阻害することで、複合的に細胞機能を調節することを特徴とする。これより、新たながん細胞の制御機構を示すことができ、学術的にも社会的にも意義深い成果が得られた。

Report

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

    (41 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 1 results) Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Small Au Nanoparticles Synthesized by Peptide-Based Biomineralization for Catalytic Applications2024

    • Author(s)
      Tanaka Masayoshi、Kiriki Yuka、Kiyohara Nozomi、Hayashi Mirei、Tamang Abiral、Nakamura Tomonori、Vacha Martin、Choi Yonghyun、Choi Jonghoon、Yoshida Wataru、Critchley Kevin、Evans Stephen D.、Okochi Mina
    • Journal Title

      ACS Applied Nano Materials

      Volume: 7 Issue: 10 Pages: 11258-11266

    • DOI

      10.1021/acsanm.4c00780

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    • Author(s)
      Arai Sayuri、Kurimoto Masaki、Nakada Hajime、Tanaka Masayoshi、Ochi Hiroshi、Tanaka Miyuki、Okochi Mina
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 137 Issue: 2 Pages: 94-100

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2023.11.007

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    • Journal Title

      ACS Applied Materials & Interfaces

      Volume: 16 Issue: 15 Pages: 18564-18573

    • DOI

      10.1021/acsami.4c01177

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      FEBS Letters

      Volume: 598 Issue: 4 Pages: 437-445

    • DOI

      10.1002/1873-3468.14816

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      Biosensors and Bioelectronics

      Volume: 224 Pages: 115047-115047

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      Volume: 146 Pages: 213283-213283

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    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 95 Issue: 9 Pages: 4556-4563

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    • Journal Title

      Lab on a Chip

      Volume: 22 Issue: 16 Pages: 2971-2977

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      Choi Yonghyun、Kim Jiwon、Chae Jayoung、Hong Joohye、Park Jongjun、Jeong Eunseo、Kim Hayoung、Tanaka Masayoshi、Okochi Mina、Choi Jonghoon
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      Journal of Controlled Release

      Volume: 342 Pages: 321-336

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      10.1016/j.jconrel.2022.01.004

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      Woo Hyunjeong、Kang Seung Hyun、Kwon Yejin、Choi Yonghyun、Kim Jiwon、Ha Don-Hyung、Tanaka Masayoshi、Okochi Mina、Kim Jin Su、Kim Han Koo、Choi Jonghoon
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 12 Issue: 13 Pages: 7680-7688

    • DOI

      10.1039/d1ra08701k

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Published: 2022-07-05   Modified: 2025-01-30  

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