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Intestinal mucin is a candidate as a new device for anticancer drug DDS

Research Project

Project/Area Number 23K07422
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 53010:Gastroenterology-related
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

市川 尊文  北里大学, 医療衛生学部, 教授 (30245378)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川島 麗  北里大学, 医療衛生学部, 准教授 (70392389)
塩見 和  北里大学, 医学部, 講師 (50398682)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
KeywordsDSS / ムチン / DDS / 腹膜播種 / ゲムシタビン
Outline of Research at the Start

現状、腹膜播種に対して腹腔内化学療法が試行されているものの、5年生存率および患者のQOLを鑑みると、依然として末期癌という位置付けから脱することができず、抗癌剤供給法の新たな一手を考えなければならない。近年申請者は、粘液の主成分である腸管ムチンが自ら保水する機能をもつことを明らかにした。そこで、内部に封入された薬が徐々に放出する 徐放型DDS(ドラッグデリバリーシステム)の新規キャリア(デバイス)として「ムチン」を提案する。ムチン選定→薬物可溶化→生体毒性→抗癌効果→副次効果 の条件クリア式で実験を遂行し、腹膜播種に対する新規DDS治療の実用化へと繋ぐ。

Outline of Annual Research Achievements

腹膜播種は、胃癌・大腸癌等の癌細胞が消化管壁を突き破って腹膜に散らばった状態であり、現状、腹部ポートから腹腔内に直接抗癌剤を送り込む腹腔内化学療法が試行されているものの、5年生存率を鑑みると依然として末期癌という位置付けから脱することができず、抗癌剤供給法の新たな一手を考えなければならない。ムチンが粘膜保護というこれまでの役割を超え、薬物送達機能を備えると予想し、腹膜播種という特殊な癌に対抗しうる新たな治療法開発を目指す研究である。ムチンがDDSの新素材となりうるかを検討することを目的に、昨年度は、薬剤のHPLC検出系の血漿前処理方法としてアセトニトリル沈殿法を確率させた。本年は、この前処理法を血漿以外にも試み、各臓器に吸収された抗癌剤ゲムシタビンの経時的変化を解析した。ゲムシタビン腹腔投与30分後、血漿、腸管膜、膵臓、肝臓において、2500~1360ng/mL(臓器重量換算)で検出され、その後急速に低下し、4時間後にはベースライン(0ng/mL)まで到達した。代謝物であるdFdU濃度においても、30分後では7770~31400ng/mL、一時間後以降は徐々に低下し、ゲムシタビンに追従する形で減少した。つまり、生体内に投与された薬剤の滞留は一時間弱と短く、加えて腹腔内や血液中だけでなく臓器内で分解される時間もあっという間であり、腫瘍部位への薬剤接触時間を延長する手法を考慮しなければならないという根拠が得られた。これは今後ムチン混合剤の有用性を考える上で重要な知見であると考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

安定した分析法が確立され、実験手法による試料間誤差を最小限に抑え、無駄なく実験が遂行されたことによるものであると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

ムチン濃度と粘性の関係性検証と生体毒性に焦点を当てた実験を計画している。ガラス滑落法及び生体模倣溶解度、体内炎症物質の検証を計画している。

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2025 2024 2023

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 7 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] SARS-CoV-2 propagation to the TPH2-positive neurons in the ventral tegmental area induces cell death via GSK3β-dependent accumulation of phosphorylated tau2024

    • Author(s)
      Imai Motoki、Kawakami Fumitaka、Uematsu Takayuki、Matsumoto Toshihide、Kawashima Rei、Kurosaki Yoshifumi、Tamaki Shun、Maehana Shotaro、Ichikawa Takafumi、Hanaki Hideaki、Kitazato Hidero、Kubo Makoto
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 19 Issue: 10 Pages: 0312834-0312834

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0312834

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] SARS-CoV-2 infection causes a decline in renal megalin expression and affects vitamin D metabolism in the kidney of K18-hACE2 mice.2024

    • Author(s)
      Kurosaki Y, Matsumoto T, Uematsu T, Kawakami F, Kawashima R, Tamaki S, Imai M, Ichikawa T, Ishii N, Kitasato H, Hanaki H, Kubo M
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 24313-24313

    • DOI

      10.1038/s41598-024-75338-9

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Biphenotypic Cells and α-Synuclein Accumulation in Enteric Neurons of Leucine-Rich Repeat Kinase 2 Knockout Mice2024

    • Author(s)
      Maekawa Tatsunori、Motokawa Ryuichi、Kawashima Rei、Tamaki Shun、Hara Yusuke、Kawakami Fumitaka、Ichikawa Takafumi
    • Journal Title

      Digestive Diseases and Sciences

      Volume: 69 Issue: 8 Pages: 2828-2840

    • DOI

      10.1007/s10620-024-08494-7

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Extraction and Fractionation of Human Gastric Mucins from Gastric Juice2024

    • Author(s)
      Kawashima Rei、Tsubokawa Daigo、Iijima Katsunori、Ichikawa Takafumi
    • Journal Title

      Methods Mol Biol

      Volume: 2763 Pages: 61-69

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-3670-1_5

    • ISBN
      9781071636695, 9781071636701
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    • Author(s)
      Tsubokawa Daigo、Kawashima Rei、Ichikawa Takafumi
    • Journal Title

      Methods Mol Biol

      Volume: 2763 Pages: 209-221

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-3670-1_18

    • ISBN
      9781071636695, 9781071636701
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    • Author(s)
      Kawakami Fumitaka、Imai Motoki、Tamaki Shun、Ohta Etsuro、Kawashima Rei、Maekawa Tatsunori、Kurosaki Yoshifumi、Ohba Kenichi、Ichikawa Takafumi
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 46 Issue: 1 Pages: 123-127

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00356

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2023-01-01
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    • Author(s)
      Kawakami Fumitaka、Imai Motoki、Isaka Yuki、Cookson Mark R.、Maruyama Hiroko、Kubo Makoto、Farrer Matthew J.、Kanzaki Makoto、Kawashima Rei、Maekawa Tatsunori、Tamaki Shun、Kurosaki Yoshifumi、Kojima Fumiaki、Ohba Kenichi、Ichikawa Takafumi
    • Journal Title

      FEBS Open Bio

      Volume: 13 Issue: 12 Pages: 2200-2214

    • DOI

      10.1002/2211-5463.13717

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  • [Journal Article] Interleukin-13 Mediates Non-Steroidal Anti-Inflammatory-Drug-Induced Small Intestinal Mucosal Injury with Ulceration2023

    • Author(s)
      Kawashima Rei、Tamaki Shun、Hara Yusuke、Maekawa Tatsunori、Kawakami Fumitaka、Ichikawa Takafumi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Issue: 19 Pages: 14971-14971

    • DOI

      10.3390/ijms241914971

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      原 勇輔, 川島 麗, 玉木 竣, 前川 達則, 市川 尊文
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      Tatsunori Maekawa, Rei Kawashima, Shun Tamaki, Yusuke Hara, Takafumi Ichikawa
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      The Federation of Neurogastroenterology and Motility Meeting 2024
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      第46回日本分子生物学会
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      前川 達則, 川島 麗, 玉木 竣, 矢持 光理, 三澤 乃々佳, 大久保 裕可里, 太田 成海, 植松 檀, 山田 結理, 原 勇輔, 市川 尊文
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      第96回日本生化学会大会
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      玉木 竣, 川島 麗, 河村 由紀, 前川 達則, 川上 文貴, 市川 尊文
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      坪川大悟, 佐藤雅, 川上文貴, 川島麗, 市川尊文
    • Organizer
      第92回日本寄生虫学会
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      2023 Research-status Report

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Published: 2023-04-13   Modified: 2025-12-26  

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