Screening of anti-metastatic agent based on cell stiffness

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K18062
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: Kita Kouji 三重大学, 医学系研究科, リサーチアソシエイト (90828328)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 転移 / 硬さ / 剛性 / 原子間力顕微鏡 / アクチン濃度 / 骨肉腫

Outline of Final Research Achievements

Cancer metastasis needs cell shape deformity. It is thought that highly deformable cancer cells have a highly metastatic phenotype. Experimentally, deformability was regarded as cell stiffness. We hypothesized that upregulation of cell stiffness inhibited lung metastasis. In this study, drug screening was performed based on cell stiffness evaluated by atomic force microscopy and lung metastasis in vivo mouse model. In the Na＋, K＋, Ca+ channel blocker and Gap junction blocker, carbenoxolone (gap junction inhibitor and drug for gastric ulcer) inhibited lung metastasis in vivo via upregulation of cell stiffness.

Free Research Field

転移

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在の癌に対する創薬は、癌細胞の増殖抑制が中心であり、転移抑制剤は未だ登場していない。癌細胞の転移には、細胞間隙や膠原線維間隙を通過する際に細胞形態の柔軟な変化が必要である。新たな基準として細胞の柔軟性に注目し、細胞を硬化させる薬剤を転移抑制剤として探索した。また、転移発生時期は不明であり、医療が転移へ介入できる時期は、初診から原発巣の完全切除までと予想される。抗癌剤のような高リスクではなく、低リスクで長期投与が可能であり、抗癌剤投与中も投与できるような薬剤が理想であると考えられ、一般薬から探索薬剤を選んだ。消化性潰瘍治療薬であるカルベノキソロンが理想的な転移抑制剤であるとの結果を得た。