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2014 Fiscal Year Annual Research Report

腫瘍内低酸素環境を標的としたがん治療法の開発研究

Planned Research

Project AreaIntegrative Research on Cancer Microenvironment Network
Project/Area Number 22112009
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

近藤 科江  東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (40314182)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2015-03-31
Keywords低酸素 / HIF / バイオセンサー / タンパク質製剤 / 骨転移
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、腫瘍内低酸素環境での厳しい環境へ適応する過程で、細胞に起こる様々な変化を遺伝子発現レベルで制御している転写因子HIFのがん悪性化機構への寄与について、マウスモデルを用いて生体レベルで解析し、新たな微小環境関連の治療標的を探索する事を目的として主に以下の研究を実施した。
(1)腫瘍内微小環境におけるシグナルクロストークの解析:HIF, NF-κBやTGF-β活性の変化を発光で経時的にモニタリングできるマルチレポーターシステムを保持した細胞株を樹立し、転移がんモデルを用いて、ゾレドロン酸投与による骨転移巣におけるHIFとNF-κB活性変化のモニタリングを行った。ゾレドロン酸投与によりHIFとNF-κB活性は、ともに減少したが、変動バターンが異なった。今後、治療効果と両因子活性の変動を解析することで、より良い治療法の開発につながる事が期待される。
(2)骨転移治療標的因子の同定:25年度までに、肺転移優位から骨転移優位の表現型を示すがん細胞を単離し、がん細胞の特性解析を行った。更に、肺転移しなくなったがん細胞から、肺高転移株が得られたことから、両がん細胞の転移能特性を調べたところ、肺高転移株が肺の血管から肺組織に侵入する過程に大きな変化がある事が分かった。また、遺伝子発現の違いをマイクロアレイで網羅的に解析したところ、HIFに関連の深いある転写因子の発現レベルが大きく異なっていた。更に、肺高転移株のこの転写因子発現をノックアウトしたところ、肺転移能が大きく低下した。この転写因子により制御される下流の因子を探る事で、新たな骨転移の治療標的の同定が可能になると期待される。
(3)最終的な目標である新規治療ペプチドについても、ペプチドライブラリーの構築、標的スクリーニング法の構築が完了し、当初の目的である治療標的に特異的なペプチドのデザインを行うことができた。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Remarks

2014年10月1日 日経産業新聞10面の先端技術面にて研究内容が掲載

  • Research Products

    (21 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Cell penetrating peptides improve tumor delivery of cargos through Neuropilin-1-dependent extravasation.2015

    • Author(s)
      Kadonosono T, Yamano A, Goto T, Tsubaki T, Niibori M, Kuchimaru T, Kizaka-Kondoh S.
    • Journal Title

      J. Control. Release

      Volume: 201 Pages: 14-21

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2015.01.011.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] がん間質における低酸素応答が悪性化を駆動する2015

    • Author(s)
      近藤科江、口丸高弘、門之園哲哉
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 33 Pages: 758-764

  • [Journal Article] A fluorescent protein scaffold for presenting structurally constrained peptides provides an effective screening system to identify high affinity target-binding peptides.2014

    • Author(s)
      Kadonosono T, Yabe E, Furuta T, Yamano A, Tsubaki T, Sekine T, Kuchimaru T, Sakurai M, Kizaka-Kondoh S.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 9 Pages: e103397

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0103397.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Bone resorption facilitates osteoblastic bone metastatic colonization by cooperation of insulin-like growth factor and hypoxia.2014

    • Author(s)
      Kuchimaru T, Hoshino T, Aikawa T, Yasuda H, Kobayashi T, Kadonosono T, Kizaka-Kondoh S.
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 105 Pages: 553-559

    • DOI

      10.1111/cas.12391.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of a novel interferon-α2b gene construct with a repetitive hypoxia-inducible factor binding site and its suppressive effects on human renal cell carcinoma cell lines in vitro.2014

    • Author(s)
      Fukui N, Kageyama Y, Higashi Y, Kihara K, Kizaka-Kondoh S, Hiraoka M, Shinojima T, Suzuki K, Oya M.
    • Journal Title

      Int J Clin Oncol.

      Volume: 19 Pages: 497-504

    • DOI

      10.1007/s10147-013-0568-z

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 腫瘍内低酸素環境を標的とした癌治療戦略2014

    • Author(s)
      近藤科江
    • Journal Title

      Surgery Frontier

      Volume: 21 Pages: 47-52

  • [Journal Article] 骨転移初期過程におけるがん細胞と骨髄微小環境の動的相互作用のin vivo イメージング解析2014

    • Author(s)
      3.口丸高弘、中川賢治、門之園哲哉、近藤科江
    • Journal Title

      JSMI Report

      Volume: 8 Pages: 70-71

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Noninvasive imaging of activation of HIF and TGF-beta/Smad signaling in breast cancer progression2015

    • Author(s)
      Takahiro Kuchimaru, Tomoya Aikawa, Tetsuya Kadonosono, Shinae Kizaka-Kondoh
    • Organizer
      Joint International Symposium of TGF- Family and Cancer Signal Network in Tumor Microenvironment
    • Place of Presentation
      Tsukuba International Congress Center・Tsukuba
    • Year and Date
      2015-01-12
  • [Presentation] 非侵襲生体発光イメージングによる腫瘍内低酸素環境と炎症環境のクロストーク解析2014

    • Author(s)
      中川賢治、口丸高弘、門之園哲哉、近藤科江
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜・横浜
    • Year and Date
      2014-11-26
  • [Presentation] Exploring malignant process by molecular imaging2014

    • Author(s)
      Shinae Kondoh, Tetsuya Kadonosono, Takahiro Kuchimaru
    • Organizer
      The 73rd Annual Meeting of JCA
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama, Yokohama
    • Year and Date
      2014-09-27
    • Invited
  • [Presentation] In vivoイメージンによって明らかにする骨転移におけるHIFの治療標的の可能性2014

    • Author(s)
      口丸高弘、門之園哲哉、近藤科江
    • Organizer
      第73回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜・横浜
    • Year and Date
      2014-09-27
  • [Presentation] Establishment of LM8 osteosarcoma variants to identify response genes for lung metastasis2014

    • Author(s)
      Kha T Nguyen, Ngoc Hoang, Takahiro Kuchimaru, Tetsuya Kadonosono, Shinae Kondoh
    • Organizer
      第73回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜・横浜
    • Year and Date
      2014-09-27
  • [Presentation] 前立腺がん骨転移形成過程におけるHIFとNF-kB活性のin vivoイメージング2014

    • Author(s)
      中川賢治、口丸高弘、門之園哲哉、近藤科江
    • Organizer
      第73回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜・横浜
    • Year and Date
      2014-09-26
  • [Presentation] Bone resorption facilitates osteoblastic bone metastatic colonization by the functional cooperation between IGF signaling and hypoxia-inducible factor2014

    • Author(s)
      Takahiro Kuchimaru, Tetsuya Kadonosono, Shinae Kizaka-Kondoh
    • Organizer
      World Molecular Imaging Congress 2014
    • Place of Presentation
      COEX Convention Center・Seoul, Korea
    • Year and Date
      2014-09-17
  • [Presentation] PTD enhances extravasation of a fused imaging probe from tumor blood vessels in vivo2014

    • Author(s)
      Tetsuya Kadonosono, Takuya Tsubaki, Takahiro Kuchimaru, Shinae Kizaka-Kondoh
    • Organizer
      World Molecular Imaging Congress 2014
    • Place of Presentation
      InterContinental COEX, Seoul, Korea
    • Year and Date
      2014-09-14
  • [Presentation] ゆらぎ抑制型ペプチドライブラリーを用いた標的結合ペプチドの高効率スクリーニング法の開発2014

    • Author(s)
      門之園哲哉、椿卓也、口丸高弘、近藤科江
    • Organizer
      第18回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • Place of Presentation
      TKPガーデンシティ仙台、仙台市
    • Year and Date
      2014-06-26
  • [Presentation] 骨転移初期過程におけるがん細胞と骨随微小環境の動的相互作用のin vivoイメージング解析2014

    • Author(s)
      口丸高弘、中川賢治、門之園哲哉、近藤科江
    • Organizer
      第9回日本分子イメージング学会
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター・豊中
    • Year and Date
      2014-05-22
  • [Presentation] がんの悪性化指標としての低酸素誘導転写因子HIF活性2014

    • Author(s)
      近藤科江
    • Organizer
      第103回 日本病理学会総会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場、広島
    • Year and Date
      2014-04-24
    • Invited
  • [Presentation] Significance of hypoxia-inducible factor activity during tumor development and malignant progression.2014

    • Author(s)
      Shinae Kondoh, Takahiro Kuchimaru, and Tetsuya Kadonosono.
    • Organizer
      International Vascular Biology Meeting 2014
    • Place of Presentation
      Miyakomesse, Kyoto
    • Year and Date
      2014-04-14 – 2014-04-17
    • Invited
  • [Remarks] 腫瘍内微小環境を標的とした治療薬の開発

    • URL

      http://www.kondohlab.bio.titech.ac.jp/research

  • [Patent(Industrial Property Rights)] An easy, fast and low-cost screening technology of peptides with high affinity and avidity for target molecules2014

    • Inventor(s)
      Kadonosono T, Kizaka-Kondoh S
    • Industrial Property Rights Holder
      東京工業大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2014/061366
    • Filing Date
      2014-04-23
    • Overseas

URL: 

Published: 2016-06-01  

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