Polymer hydrogel-based development of new therapeutic strategies targeting cancer stem cells

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18KK0433
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Tumor biology
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: Tabu Kouichi 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 講師 (10466469)
• Project Period (FY): 2019 – 2021
• Keywords: がん幹細胞 / 合成ポリマー / 異分野融合 / 国際共同研究 / 高分子創薬 / 光薬理 / 放射線重合 / ハイブリッド治療法

Outline of Final Research Achievements

Our international and multidisciplinary collaborative research with Professor Mark Bradley (Edinburgh University, UK) by combining cancer stem cell (CSC) biology with polymer chemistry has succeeded to introduce synthetic polymers and their photo-polymerization technique as innovative drug/therapy modalities, which lead to establish not only a new therapeutic concept "radio-polymerization hybrid therapy", but also a new discovery system of polymer multi-target drugs, potentially enabling us to overcome the high resistance of CSCs to cell-permeable small-molecule drugs, the complex molecular network of CSC niche, the blood-brain barrier and systemic side-effects in intractable cancers including glioma.

Free Research Field

腫瘍生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

合成ポリマーは理論上無限のライブラリー構築と生体透過光による重合が可能であることから、生体時空間の薬理構成的な解明に直結する新しい光薬理学手法として、学術的な波及効果は高い。また、抗体等の天然高分子と異なり、安価で大量製造が可能でロット間の差も少ないことから、経済負担等の面において副次的なメリットが期待され、核酸・抗体に続く次世代の高分子創薬シーズとして社会に与えるインパクトは高い。放射線重合は、脳腫瘍等あらゆる中枢神経系疾患に高分子治療の道を拓くほか、放射線耐性を化学療法がカバーする夢のハイブリッド治療法として今後のがん創薬・医療体系に破壊的な変革をもたらすと考えられる。