A strategy for improving tumor microenvironment that contributes to the efficacy of macromolecular drugs.

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H04831
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 55:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Yamamoto Hirofumi 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (30322184)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安藤 幸滋 九州大学, 大学病院, 助教 (20608864) ; 中川 貴之 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (40447363) ; 赤井 周司 大阪大学, 大学院薬学研究科, 教授 (60192457) ; 横山 雄起 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (60615714) ; 森 正樹 東海大学, 医学部, 特任教授 (70190999) ; 伊藤 心二 九州大学, 大学病院, 講師 (90382423) ; 江口 英利 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (90542118)
• Project Period (FY): 2021-04-05 – 2024-03-31
• Keywords: 癌微小環境 / 高分子医薬 / DDS / インテグリンB1

Outline of Final Research Achievements

It was found that sCA negatively regulated the cell adhesion to cancer stroma possibly by inactivation of integrin β1 (ITGB1) in cancer cell lines. On the other hand, Mg was found to restore cell adhesion. Intravenous administration of sCA reduced interstitial fluid pressure (IFP) in tumor-bearing mice, leading to increased accumulation of macromolecule in tumors. Furthermore, administration of Mg to these mice increased the tumor residence of the macromolecule. These results suggest that the administration of sCA or Mg can cause changes in the microenvironment of tumor tissue, thereby contributing to control the amount and retention of macromolecular drugs in tumors.

Free Research Field

医学、消化器外科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

癌周囲の高い間質液圧は薬剤の到達を妨げている。細胞表面と間質の主基質であるコラーゲンとの接着に働くIntegrinβ1 (ITGB1) に着目した。ITGB1は2価イオンであるカルシウムによって不活性型構造を取ることから、カルシウム含有ナノ粒子のマウスへの静注により、腫瘍間質液圧が低下し、高分子物質の腫瘍への集積が高まった。この事から腫瘍周囲の間質を制御する薬剤としてカルシウムを含むナノ粒子が有用である可能性が示唆された。本研究の成果は、薬剤の副作用の低減や、高価な生物学的製剤等の投与量を抑えることに繋がることから極めて重要な知見といえる。