Light-activatable nanoparticles to treat triple negative breast cancers

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K14508
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 28040:Nanobioscience-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: YU YUE 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (90881631)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: cancer / nanoparticle / phototherapy / calcium ion / Wnt signaling

Outline of Final Research Achievements

As indicated by the name of “triple negative” that comes from the lack of three common drug targets, most cancer drugs are not effective for triple negative breast cancers (TNBC). In this this study, we developed a light-responsive nanoparticle (NP) based on rational design and modification of covalent organic framework (COF) which is a new class of polymeric materials. The COF NPs are able to initiate cellular Ca2+ influx through photothermal activation of transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1) channels, and consequently inhibit Wnt signaling pathway that is essential for TNBC survival. The results indicate COF NPs are potentially useful as a novel photo-agent for TNBC treatment.

Free Research Field

ナノバイオサイエンス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、光活性化COFナノ粒子を用いたTNBCに対する新しい方向性を提供するものである。生体毒性を有する化学薬品を使用する現行の治療法とは異なり、開発したCOFナノ粒子は、制御可能な方法でがんを治療する安全で効果的な方法を提供する。この新しい戦略は、TNBCを治療するための新しい技術を提案するだけでなく、ナノバイオ医薬品に関する新しい洞察をもたらし、様々な形態の癌に対する改良型ナノメディカルの将来の開発の指針となる可能性がある。