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Development of a novel hydrogen sulfide delivery system responsive to the tumor microenvironment and its application to the treatment of refractory cancer

Research Project

Project/Area Number 23KJ1888
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund
Section国内
Review Section Basic Section 90120:Biomaterials-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

鈴木 悠斗  慶應義塾大学, 薬学研究科(芝共立), 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2023-04-25 – 2024-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2024: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords硫化水素 / メトヘモグロビン / 腎障害 / シスプラチン / 担癌マウス / リポソーム
Outline of Research at the Start

本研究は、腫瘍組織への硫化水素送達によるがんに対する新たな治療戦略の構築を目的とし、メトヘモグロビンをリポソームに内包したメトヘモグロビン小胞体に硫化水素を結合させた硫化水素付加メトヘモグロビン小胞体の作製及び有用性評価を行う。既に作製に成功しているメトヘモグロビン小胞体に硫化水素ナトリウムを混合することで、硫化水素付加メトヘモグロビン小胞体を作製し、硫化水素放出性を含めた物性評価及び細胞実験による薬効評価を実施する。また、健常マウスを用いた安全性評価及び担癌マウスによる有効性評価を実施する。

Outline of Annual Research Achievements

硫化水素は抗がん剤による重篤な副作用を減弱させることが報告されており、新たな創薬シーズとして研究が進められている。本研究では、メトヘモグロビンをリポソームで内包した (メトヘモグロビン小胞体) に硫化水素ナトリウムを混合することで硫化水素付加メトヘモグロビン小胞体を作製し、新たな硫化水素送達体としての有用性を検討した。物性評価において、透過型電子顕微鏡による構造や粒子径などの物理化学特性、さらに製剤特性 (硫化水素の付加量や放出性) を明らかにした。in vivoでの有効性評価では、硫化水素付加メトヘモグロビン小胞体を投与したシスプラチン誘発性腎障害モデルマウスの腎機能パラメータ (血中尿素窒素、クレアチニン) の上昇及び腎組織形態変化を抑制し、腎保護効果が確認された。また、がん細胞を皮下移植した担癌マウスにシスプラチン及び硫化水素付加メトヘモグロビン小胞体を併用投与した結果、硫化水素付加メトヘモグロビン小胞体はシスプラチンによる抗腫瘍効果に影響を及ぼさずに腎保護効果を示した。さらに、健常マウスにおける安全性評価において、硫化水素付加メトヘモグロビン小胞体の投与は放出される硫化水素による中毒症状やメトヘモグロビン小胞体による臓器毒性を誘発せず、高い生体適合性を備えていた。以上の結果から、硫化水素付加メトヘモグロビン小胞体は新たな硫化水素送達体として抗がん剤の有効性を担保しながらも副作用を減弱させ、高い安全性を備えて利用できる有望な製剤になると考えられた。

Report

(1 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Elucidating the binding properties of methemoglobin in red blood cell to cyanide, hydrosulfide, and azide ions using artificial red blood cell.2023

    • Author(s)
      Suzuki Y, Arakida Y, Sakai H, Enoki Y, Matsumoto K, Taguchi K.
    • Journal Title

      Toxicol Appl Pharmacol.

      Volume: 481 Pages: 116752-116752

    • DOI

      10.1016/j.taap.2023.116752

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] メトヘモグロビンを基盤とした創薬への挑戦2023

    • Author(s)
      鈴木悠斗、田口和明、松元一明
    • Organizer
      日本薬剤学会第38年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Novel biomimetic red blood cells with hydrogen sulphide scavenging properties2023

    • Author(s)
      Suzuki Y., Taguchi K., Sakai H., Matsumoto K.
    • Organizer
      17th European Congress and Exhibition on Advanced Materials and Processes - FEMS EUROMAT 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nanosized biomimetic red blood cells as an antidote for hydrogen sulfide poisoning with long-term storage stability2023

    • Author(s)
      Suzuki Y., Taguchi K., Sakai H., Matsumoto K.
    • Organizer
      International Conference on Nano Research and Development (ICNRD-2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-04-26   Modified: 2024-12-25  

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