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超分子を用いた腫瘍随伴マクロファージのリプログラミングと腫瘍成育微小環境の破壊

研究課題

研究課題/領域番号 20H04527
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90120:生体材料学関連
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

田村 篤志  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (80631150)

研究分担者 早川 清雄  日本医科大学, 医学部, 講師 (00368292)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2023年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワードポリロタキサン / シクロデキストリン / 癌免疫 / コレステロール / マクロファージ / がん免疫
研究開始時の研究の概要

がん免疫療法は臨床的に優れたがんの治療効果を示すが、奏効率は30%程度と低いことが課題である。PD-1/PD-L1などの免疫回避機構以外にも、がん周辺環境が免疫回避にとって重要だと考えられている。本研究では、がん免疫の抑制やがん生育環境の構築を通じてがんの増殖に有利な環境を作ることに寄与している腫瘍随伴マクロファージ(TAM)に着目し、TAMの代謝に介入することで細胞機能のリプログラミングやがん免疫療法の治療効果増強が可能か検討する。具体的には、コレステロールに作用することが可能なシクロデキストリン含有ポリロタキサンを用いて、コレステロール代謝の調節とTAMの機能の変化について検討する。

研究実績の概要

がん免疫療法は臨床的に優れたがんの治療効果を示すが、奏効率が30%程度と低いことが課題である。PD-1/PD-L1などの免疫回避機構以外にも、がん周辺環境が免疫回避にとって重要だと考えられている。本研究では、がん免疫の抑制やがん生育環境の構築を通じてがんの増殖に有利な環境を作ることに寄与している腫瘍随伴マクロファージ(TAM)に着目し、TAMの代謝に介入することで細胞機能のリプログラミングやがん免疫療法の治療効果増強が可能か検討する。本研究課題では、細胞内のコレステロール代謝に介入することが可能なシクロデキストリン含有ポリロタキサンを用いて、コレステロール代謝の調節とTAMの機能の変化について検討する。
2022年度の研究では前年度までに合成法を確立したペプチド修飾ポリロタキサンの機能評価、および担癌モデルマウスに対する抗がん作用の評価を行った。オリゴエチレングリコールを化学修飾し水溶化したポリロタキサンのみを投与した場合には抗がん作用は高用量でも確認されなかった。同様に、細胞障害性を有するメチル化ポリロタキサンも担癌モデルマウスに抗がん作用は示さなかった。しかしながら、がん細胞を標的とするペプチドを修飾したメチル化ポリロタキサンは腫瘍の増大を効果的に抑制することを見出した。腫瘍へのポリロタキサンの集積量を定量した結、ペプチドの修飾によって有意に腫瘍組織への集積量が増加することが明らかになった。本結果は、がん組織に対する標的指向性をポリロタキサンに賦与する必要があることを示唆している。また、ペプチドを修飾したメチル化シクロデキストリンは抗腫瘍作用や腫瘍集積性がポリロタキサンと比較すると低かったことより、ポリロタキサン構造を用いることが重要である。今後は、抗腫瘍効果の作用機序等について詳細な評価を実施する。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 細胞内コレステロールを標的としたシクロデキストリン含有ポリロタキサンによる疾患治療2021

    • 著者名/発表者名
      田村篤志
    • 雑誌名

      Drug Delivery System

      巻: 36 号: 4 ページ: 293-299

    • DOI

      10.2745/dds.36.293

    • NAID

      130008134405

    • ISSN
      0913-5006, 1881-2732
    • 年月日
      2021-09-25
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Terminal Structure of Triethylene Glycol-Tethered Chains on β-Cyclodextrin-Threaded Polyrotaxanes Dominates Temperature Responsivity and Biointeractions2021

    • 著者名/発表者名
      Ohashi Moe、Tamura Atsushi、Yui Nobuhiko
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 37 号: 37 ページ: 11102-11114

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.1c01894

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Weakly acidic carboxy group-grafted β-cyclodextrin-threaded acid-degradable polyrotaxanes for modulating protein interaction and cellular internalization2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Shunyao、Tamura Atsushi、Yui Nobuhiko
    • 雑誌名

      Science and Technology of Advanced Materials

      巻: 22 号: 1 ページ: 494-510

    • DOI

      10.1080/14686996.2021.1935315

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Influence of terminal structure of triethylene glycol-modified polyrotaxanes on their physicochemical properties and biomaterials functions2022

    • 著者名/発表者名
      Moe Ohashi, Atsushi Tamura, Nobuhiko Yui
    • 学会等名
      SFB/JSB Hawaii Joint Symosium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コレステロール代謝変容を標的としたポリロタキサンの医薬応用2021

    • 著者名/発表者名
      田村篤志
    • 学会等名
      CEMS Topical Meeting Online
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞内コレステロールを標的としたシクロデキストリン含有ポリロタキサンによる疾患治療2021

    • 著者名/発表者名
      田村篤志
    • 学会等名
      第37回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] pH応答性アニオン性ポリロタキサンの医薬機能における官能基組成の影響2021

    • 著者名/発表者名
      Shunyao Zhang, 田村篤志, 由井伸
    • 学会等名
      第50回医用高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内コレステロールへ作用するβ-CD含有ポリロタキサンを用いた破骨細胞分化の抑制2021

    • 著者名/発表者名
      Hongfei Zhu, 田村篤志, 寺内正彦, 依田哲也, 由井伸彦
    • 学会等名
      第37回シクロデキストリンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アルキルスペーサー長の異なるカルボキシ化β-CDポリロタキサンの調製と細胞取り込み効率の評価2021

    • 著者名/発表者名
      Shunyao Zhang, 田村篤志, 由井伸
    • 学会等名
      第37回シクロデキストリンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Carboxyalkyl carbamate group-modified β-cyclodextrin polyrotaxane with different alkyl spacer lengths for modulating cellular internalization.2021

    • 著者名/発表者名
      Shunyao Zhang, Atsushi Tamura, Nobuhiko Yui
    • 学会等名
      The 43rd Annual Meeting of the Japanese Society for Biomaterials and the 8th Asian Biomaterials Congress
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] トリエチレングリコール修飾ポリロタキサンと生体分子間の相互作用における末端構造の影響.2021

    • 著者名/発表者名
      大橋 萌, 田村篤志, 由井伸彦.
    • 学会等名
      The 43rd Annual Meeting of the Japanese Society for Biomaterials and the 8th Asian Biomaterials Congress
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-12-25  

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