Drug sensitivity regulated by pH of tumor interstitial fluid

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K20800
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0901:Oncology and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Sunagawa Masaki 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (50892709)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: 膵臓癌 / 癌代謝 / 弱酸性環境 / Acidemia / 低pH

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to elucidate the cancer cell mechanism of acquired resistance to anticancer drugs through weakly acidic tumor extracellular fluid, with the goal of developing new biomarkers and novel treatment methods. We investigated that CD133 is involved in cancer cell resistance to anticancer drugs via acidic extracellular fluid. Moreover, culturing cancer cells in weakly acidic culture medium allowed us to identify characteristic gene expression patterns. Furthermore, in in vivo model, administration of a neutralizing agent (NaHCO3) around the tumor suggested an increased sensitivity to anticancer drugs. However, the exact mechanism remains unknown and requires further investigation in the future.

Free Research Field

膵臓癌

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

膵臓がんは予後不良の難治がんであり、新規バイオマーカーおよび新規薬物療法の開発が喫緊の課題である。我々は、腫瘍微小環境の構成要素である腫瘍間質液に着目した。癌代謝および低酸素・低栄養を伴う腫瘍微小環境によって腫瘍間質液は弱酸性を示しており、低pHが癌幹細胞マーカーの1つであるCD133を発現し、癌細胞の抗がん剤耐性を誘導していることを明らかにした。今回着目した遺伝子は直接的に癌遺伝子とは考えにくいが、中和製剤により腫瘍微小環境のpHを制御することで、抗がん剤の抗腫瘍効果を増強させることができ、新規治療法として期待される。