2019 Fiscal Year Final Research Report

Development of innovative delivery systems of biologics to the lung

Research Project

PDF

Project/Area Number	18K19935
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
Research Institution	Shinshu University (2019) Yokohama City University (2018)
Principal Investigator	Sato Takashi 信州大学, 先鋭領域融合研究群バイオメディカル研究所, 特任教授 (70510436)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	下里剛士信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (00467200)
Project Period (FY)	2018-06-29 – 2020-03-31
Keywords	吸入免疫治療 / 肺がん / 乳酸菌 / 遺伝子組換え乳酸菌 / 免疫チェックポイント / PD-1
Outline of Final Research Achievements	Our research focused　on　the　potential　therapeutics　of　the　genetically　modified　Lactic　Acid　Bacteria (gmLAB)　producing　biological active molecules that could inhibit disease development/progression. Here we showed that the newly established gmLAB expressing programmed cell death 1 inhibitory single-chain variable fragment could improve survival either by local intranasal or by systemic administration in murine lung cancer model. Among several gmLABs, the use of lactis (L. lactis) has been favored because of 1) generally recognized as safe status, 2) absence of endotoxins, 3) easy manipulating property, and 4) low cost and easy administration. Our L. lactis system, we called “Biological Engineered Medicine” system, demonstrated potential therapeutics for human diseases including lung cancer, and thus we plan to establish as a next generation tool for target therapy.
Free Research Field	腫瘍免疫
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究では、肺がんの治療としても一般的になった免疫治療の柱である免疫チェックポイント阻害作用に着目し、免疫チェックポイントに関連し抗腫瘍免疫を賦活化しうる低分子の阻害物質を作成するシステムを構築したこと。さらに、低分子の物性により、肺がん病巣への直接送達性を高める経気道投与法の実現可能性を呈示した点に大きな意義がある。また、安全性の高い乳酸菌を用いて安価に大量に産生可能なシステムの開発により、将来の抗体医薬や分子標的医薬のコスト削減を提案し、持続可能な医療保険システムに貢献する社会的意義が大きい研究内容である。