Development of therapy for triple negative breast cancer using anaerobic bacteria

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16452
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
• Research Institution: Teikyo Heisei University
• Principal Investigator: Shimizu Yoshimi 帝京平成大学, 薬学部, 助教 (70633931)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ビフィズス菌 / 薬物送達システム / 抗悪性腫瘍薬 / トリプルネガティブ乳がん / クローディン-4 / 遺伝子組換え技術 / 偏性嫌気性細菌 / がん治療

Outline of Final Research Achievements

Bifidobacterium is a nonpathogenic strain of anaerobic bacteria that selectively localizes and proliferates in tumors. It has emerged as a specific carrier of anticancer proteins against malignant tumors. Claudin-4 is overexpressed in certain epithelial malignant cancers. In this study, I successfully generated a strain of gene modified Bifidobacterium that secreted claudin-4 targeting molecules. I evaluated the therapeutic potential of this strain against triple-negative breast cancer using a mouse model. After intravenous injection, gene modified Bifidobacterium was specifically distributed in the tumors of mice bearing breast cancer tumors. Moreover, The gene modified Bifidobacterium significantly suppressed tumor growth in mice with breast cancer without serious side effects, such as weight loss or hepatic and renal damage. I suggest that gene modified Bifidobacterium is a good candidate for breast cancer treatment.

Free Research Field

医療薬学、分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究課題では、乳がんの中で最も治療が難しいトリプルネガティブ乳がんに対する新しい治療法の開発を目指しました。ビフィズス菌は、整腸作用や免疫調整作用を期待して、医薬品や食品として応用されています。非常に興味深いことに、ビフィズス菌を血管内に投与すると、正常な組織には定着せずに、腫瘍に集まるという性質を持っています。そこで、トリプルネガティブ乳がんで、多く作られている蛋白質に結合し、腫瘍を排除するような分子を分泌するビフィズス菌を作製しました。このビフィズス菌は、動物モデルで、腫瘍が増える速度を遅らせることが分かりました。今後、作製したビフィズス菌が新しい治療薬の候補になることが期待されます。