がん細胞の環境防御機構を標的としたドラッグデリバリーシステム治療戦略

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23240072
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 橋田 充 京都大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (20135594)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山下 富義 京都大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (30243041)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2014-03-31
• Keywords: ドラッグデリバリー / がん治療 / がん微小環境 / ナノ粒子 / ターゲティング

Research Abstract

がん細胞の増殖には，免疫細胞の浸潤、線維芽細胞の増殖などを伴って形成されるがん組織に形成される微小環境が重要な役割を演じることが知られるようになってきた。本研究では，このがん微小環境に特有の生理的環境に着目し一般組織との違いを利用して効果的な治療を実現できるドラッグデリバリーシステムの開発を目指している。一つは，過度のストレス環境下がん細胞が高発現するGRP78をターゲットとするアプローチである。GRP78 siRNAによりGRP78の発現をノックダウンするとCHOPの発現が上昇し，アポトーシスが誘導されることが明らかとなった。しかしながら，siRNAに対する感受性はがん細胞の種類によって異なり，必ずしもGRP78の発現レベルとは相関しないことが示された。がん組織中の腫瘍関連マクロファージにはがん増殖を促すM2型表現型のものが存在する。前年度，DNA decoyを用いてNF-kappaBの活性を抑制することで，マクロファージの表現型をM2型からM1型に転換することが可能であることを示したが，本年度，マンノース修飾バブルリポソームとの複合体を利用し超音波を併用することで，NF-kappaB decoyの細胞内取り込みが促進でき，サイトカイン発現プロファイルで象徴されるM1型への表現型転換を顕著に促進できることが明らかとなった。一方，低用量のdoxorubicinはNF-kappaBやAP-1の活性化を促し，免疫細胞を刺激できることが示された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

in vitroにおける詳細な解析からGRP78やNF-kappaBが治療ターゲットとなることが確認されたほか，マンノース修飾バブルリポプレックスによりNF-kappaB decoyなどがin vivoでも効果を示すことが観察された。

Strategy for Future Research Activity

担がんマウスにおいて，腫瘍増殖に対する抑制効果を確認する。また，サイトカインやアルギナナーゼなど特徴的な分化マーカーについて体系的に評価し，治療効果発現に対するメカニズムを解析する。また，doxorubicinを内包するポリエチレングリコール修飾リポソームを作成し，メラノーマ抗原に対するDNAワクチン効果に対する増強作用を評価するとともに，効果増強のための投与方法の最適化について検討する。

Research Products

• [Journal Article] Enhancement of gene expression by transcriptional activation using doxorubicin-loaded liposome/pDNA complexes (2012)
  • Author(s): K. Un, Y. Kono, F. Yamashita, S. Kawakami, M.Hashida
  • Journal Title: Pharmazie Volume: 67(5) Pages: 400-405
  • DOI: 10.1691/ph.2012.1702
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Efficient suppression of ICAM-1 using ultrasound-responsive and mannose-modified lipoplexes inhibits acute hepatic inflammation (2012)
  • Author(s): K. Un, S. Kawakami, M. Yoshida, Y. Higuchi, R. Suzuki, K. Maruyama, F. Yamashita, M.Hashida
  • Journal Title: Hepatology Volume: 56(1) Pages: 259-269
  • DOI: 10.1002/hep.25607
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Creation of pure nanodrugs and their anticancer properties (2012)
  • Author(s): H. Kasai, T. Murakami, Y. Ikuta, Y. Koseki, K. Baba, H. Oikawa, H. Nakanishi, M. Okada, M. Shoji, M. Ueda, H. Imahori, M. Hashida
  • Journal Title: Angew. Chem. Int. Ed Volume: 51 Pages: 10315-10318
  • DOI: 10.1002/anie.201204596
  • Peer Reviewed
• [Presentation] NF-kB decoyの腫瘍関連マクロファージ選択的DDSの開発：TAM phenotypeの再分化の誘導評価 (2013)
  • Author(s): 河野 裕允、川上 茂、樋口 ゆり子、山下 富義、橋田 充
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
  • Year and Date: 20130327-20130329
• [Presentation] Evalution of the inhibition of NF-κB activity by using decoy oligonucleotides on the immune response of macrophages cultured in various cancer cells conditioned medium (2012)
  • Author(s): Yusuke Kono, Shigeru Kawakami, Yuriko Higuchi, Fumiyoshi Yamashita, Mitsuru Hashida
  • Organizer: 第6回次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 京都大学薬学部（京都府）
  • Year and Date: 20121123-20121124
• [Presentation] NF-ｋBを標的とする抑制性オリゴ核酸による癌微小環境中のマクロファージの免疫再賦活化 (2012)
  • Author(s): 河野 裕允、川上 茂、樋口 ゆり子、山下 富義、橋田 充
  • Organizer: アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム２０１２
  • Place of Presentation: 仙台市民会館（宮城県）
  • Year and Date: 20120924-20120926
• [Presentation] New Drug Delivery Systems (2012)
  • Author(s): Mitsuru Hashida
  • Organizer: 3rd International Regulatory Workshop on A to Z on Bioequivalence
  • Place of Presentation: The Hungarian Academy of Sciences (Budapest, Hungary)
  • Year and Date: 20120604-20120606
  • Invited