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Exploration of pericyte-derived factors implicated in lung cancer brain metastasis protection; a pilot messenger RNA sequencing using the blood-brain barrier in vitro model.

Research Project

Project/Area Number 17K10839
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Neurosurgery
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

UJIFUKU Kenta  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (20437867)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松尾 孝之  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (00274655)
吉田 光一  長崎大学, 病院(医学系), 助教 (20393457)
馬場 史郎  長崎大学, 病院(医学系), 助教 (30530430)
鎌田 健作  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (30549655)
諸藤 陽一  長崎大学, 病院(医学系), 助教 (40437869)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords転移性脳腫瘍 / 脳血液関門 / 初代培養細胞 / BBBキット / in vitro実験モデル / 肺がん / 脳神経疾患
Outline of Final Research Achievements

The blood-brain barrier (BBB) implication is supposed to play a major role in brain metastasis. We applied an in vitro BBB model with rat primary cultured BBB-related cells (endothelial cells and pericytes), performed the gene expression analyses of pericytes under the lung cancer cells coculture conditions. Pericytes demonstrated inhibition of the cancer cell proliferation significantly. RNA was extracted from the pericytes and RNA-seq was performed. Lot-specific DEG detection demonstrated significant decreases in the expression of two genes (Wwtr1 and Acin1), and enrichment analyses revealed the inhibition of apoptotic processes in fibroblasts. Our results suggest that the expression profiles of brain pericytes are partially implicated in the prevention of lung cancer metastasis to the brain. Pericytes exerted an anti-metastatic effect in the BBB model, and their neurohumoral factors remain to be elucidated.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ペリサイトが転移性脳腫瘍の成立に対して抑制的に働いていることが示唆された。また網羅的遺伝子解析を用いて、その機能の一部の解明を目指した基盤研究を実行することができた。炎症性サイトカイン以外の未知の液性因子が、がんの脳転移抑制に関与する可能性が示唆され、その関連遺伝子の有力な候補としてYAP-TAZ pathwayや線維芽細胞に関連する生命現象が挙げられると判明した。今後もIn vitro血液脳関門モデルを用いてその関連遺伝子に関わるメカニズムの解明を目指し、生命現象の解明のみならず、新規治療法の開発につながる知見が獲得できるのではないかと期待している。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Exploration of Pericyte-Derived Factors Implicated in Lung Cancer Brain Metastasis Protection: A Pilot Messenger RNA Sequencing Using the Blood?Brain Barrier In Vitro Model2020

    • Author(s)
      Ujifuku Kenta、Fujimoto Takashi、Sato Kei、Morofuji Yoichi、Muto Hideki、Masumoto Hiroshi、Nakagawa Shinsuke、Niwa Masami、Matsuo Takayuki
    • Journal Title

      Cellular and Molecular Neurobiology

      Volume: - Issue: 4 Pages: 997-1004

    • DOI

      10.1007/s10571-020-00988-y

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] MRNA-SEQ FOR PERICYTES FROM IN VITRO BRAIN METASTASIS AND BLOOD-BRAIN BARRIER MODEL.2020

    • Author(s)
      Ujifuku, K., Fujimoto, T., Sato, K., Morofuji, Y., Muto, H., Masumoto, H., Nakagawa, S., Niwa, M., Matsuo, T.
    • Journal Title

      Neuro-Oncology Advances

      Volume: 1(Supplement 2) Issue: Supplement_2 Pages: ii11-ii11

    • DOI

      10.1093/noajnl/vdz039.050

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Pericytes Suppress Brain Metastasis from Lung Cancer In Vitro.2019

    • Author(s)
      Fujimoto, T., Nakagawa, S., Morofuji, Y., Watanabe, D., Ujifuku, K., Horie, N., Izumo, T., Niwa, M., Banks, W. A., Deli, M. A., Matsuo, T.
    • Journal Title

      Cell Mol Neurobiol

      Volume: 40(1) Issue: 1 Pages: 113-121

    • DOI

      10.1007/s10571-019-00725-0

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 定位放射線治療の適応2017

    • Author(s)
      氏福 健太、松尾 孝之
    • Journal Title

      CLINICAL NEUROSIENCE

      Volume: 35巻4月号 Pages: 483-486

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  • [Presentation] In vitro脳転移脳血液関門モデルにおけるペリサイトと転移性脳腫瘍細胞との競合阻害の可能性2020

    • Author(s)
      氏福 健太、藤本 隆史、佐藤 慧、諸藤 陽一、武藤 秀樹、増本 博司、中川 慎介、丹羽 正美、松尾 孝之
    • Organizer
      日本脳神経外科学会第79回学術総会
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  • [Presentation] 専門家なしで試みるRNA-seq - 無料のGUIツールでDRY解析/MaserおよびTCC-GUI2019

    • Author(s)
      氏福 健太、馬場 史郎、吉田 光一、鎌田 健作、松尾 孝之
    • Organizer
      第2回九州脳腫瘍研究会
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    • Invited
  • [Presentation] ペリサイトmRNA の網羅的解析In vitro 脳転移脳血液関門モデルにおいて2019

    • Author(s)
      氏福 健太、藤本 隆史、佐藤 慧、諸藤 陽一、武藤 秀樹、増本 博司、中川 慎介、丹羽 正美、松尾 孝之
    • Organizer
      第37回日本脳腫瘍学会学術集会
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  • [Presentation] Orbitozygomatic approachにおける3D-4Kビデオマイクロスコープの使用経験:教育効果の観点から2018

    • Author(s)
      氏福 健太
    • Organizer
      日本脳神経外科学会第77回学術総会
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  • [Presentation] がんの脳転移機序と血液脳関門(BBB)の関連性の検討2018

    • Author(s)
      藤本 隆史
    • Organizer
      日本脳神経外科学会第77回学術総会
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  • [Presentation] Role of Pericytes in brain metastasis formation2018

    • Author(s)
      藤本 隆史
    • Organizer
      the 21st International Symposium on “Signal Transduction at the Blood-Brain Barriers”
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] WHO分類に基づくグリオーマ遺伝子分類 長崎大学病院における初期導入2017

    • Author(s)
      氏福 健太、梅野 哲也、馬場 史郎、吉田 光一、鎌田 健作、森川 実、安倍 邦子、松尾 孝之
    • Organizer
      日本脳神経外科学会第76回学術総会
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  • [Presentation] WHO分類に基づくグリオーマ遺伝子分類 長崎大学病院における初期導入2017

    • Author(s)
      氏福 健太、梅野 哲也、馬場 史郎、吉田 光一、鎌田 健作、森川 実、安倍 邦子、松尾 孝之
    • Organizer
      第35回日本脳腫瘍学会学術集会
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      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 長崎大学 脳神経外科

    • URL

      https://www.nagasaki-nouge.jp/

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      2020 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://www.nagasaki-nouge.jp/

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      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 長崎大学 脳神経外科

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      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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