Endocytosis-independent membrane fusion peptides for cancer stem cell drug delivery

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K08590
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: General pharmacology
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: Shimada Yasuhito 三重大学, 医学系研究科, 講師 (40378427)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 市原 佐保子 自治医科大学, 医学部, 教授 (20378326) ; 小出 裕之 静岡県立大学, 薬学部, 講師 (60729177)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: リポソーム / ペプチド修飾 / ゼブラフィッシュ / マウス

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed an anticancer drug delivery technology targeting prostate cancer stem cells to avoid endocytosis using the aforementioned E4-K4 coiled-coil peptides. We synthesized a peptide (K4-CD44BP) conjugated with a K-peptide and a cancer stem cell-specific surface antigen CD44-binding peptide four times and administered it to cancer stem cells followed by an E-peptide binding lipoplex (E4 lipoplex). This fusion with the target cancer stem cell membrane was investigated using cell culture assays and human cancer stem cell transplantation in zebrafish and mice. Targeted drug delivery of cancer stem cells was confirmed in all of the above test systems, but no apparent improvement in their anticancer activity was observed in a 3-week study administered to mice.

Free Research Field

薬物送達

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

癌幹細胞は種々のがん発生の原因であるとともに、その自己複製能・多分化能から遠隔転移・晩期再発の大きな原因の１つと考えられており、これを標的とすることにより持続的な治癒状態の達成が期待されている。しかし癌幹細胞は腫瘍組織内における存在数が少ない上に、エンドサイトーシス・トランスポーターなど細胞内からの薬物排出機構が活性化しているため抗がん剤耐性が非常に高く、有効な治療法が存在していないのが現状である。本研究成果はこの癌幹細胞を標的とした薬物送達技術の基盤となるものである。