Development of a novel anti-cancer drug for metastatic bladder cancer by targeting energy metabolism

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K09687
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56030:Urology-related
• Research Institution: Shiga University of Medical Science
• Principal Investigator: Kim Chul Jang 滋賀医科大学, 医学部, 非常勤講師 (10204968)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 寛一 滋賀医科大学, 医学部, 非常勤講師 (30176440)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 膀胱癌 / ワールブルグ効果 / ピルビン酸脱水素酵素キナーゼ4 / クリプトタンシノン / 上皮間葉転換 / βカテニン

Outline of Final Research Achievements

A majority of cancer cells preferentially metabolize glucose through glycolysis, even under aerobic conditions (Warburg effect), which is a primary metabolic hallmark of cancer cells. Pyruvate dehydrogenase kinase 4 (PDK4) is a key molecule, which via decarboxylation, regulates the oxidative metabolism of pyruvate into acetyl-CoA. Cryptotanshinone (CPT), which is obtained from the traditional Chinese herb danshen, effectively inhibited PDK4 activity at low concentrations to suppress the three dimensional (3D)-spheroid formation and epithelial-mesenchymal transition (EMT) in human bladder cancer cells via β-catenin/N-cadherin pathway. CPT could be a potential treatment option for intractable bladder cancer.

Free Research Field

膀胱癌

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

膀胱癌は、10番目に発生が多い癌であり、浸潤性膀胱癌となった場合には、抗癌剤による治療と根治的膀胱全摘除術による標準治療を行っても満足できる治療結果は得られていない。また、一旦転移癌になると5年生存率は5%以下で、ここ30年間治療結果の改善が見られていない難治性の癌である。今回治療の新しいアプローチとして、癌細胞のエネルギー代謝に注目し、解糖系を抑えることにより癌の上皮間葉転換を抑え、細胞浸潤能を抑制できることを示した。用いた薬剤も漢方の有効成分であるクリプトタンシノンであり、癌治療の新しいアプローチの可能性を示すことができたと考えている。