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Multimodal imaging analysis of oral cancer cells focused on lysosomes

Research Project

Project/Area Number 21K10047
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

角 忠輝  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (80284701)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 筑波 隆幸  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (30264055)
山口 優  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (50823308)
門脇 知子  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (70336080)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsリソソーム / 口腔癌細胞 / マルチモーダルイメージング / カテプシンK
Outline of Research at the Start

癌細胞が浸潤と転移を起こすのは、リソソームが細胞外へ分泌される事と深い相関がある。近年、我々はリソソーム性タンパク質の発現レベルを抑制すると浸潤と転移が低下する事を示した。そこで本研究では、口腔癌においてリソソームがどのように細胞や生体の機能に影響を与えるかを様々なイメージングを用いて明らかにする。複数の方法を組み合わせて行うことでリソソームからの分泌がいつ、どのように起こるのかを分子から細胞、さらに個体レベルへと、ミクロからマクロレベルの解析を行う。本研究は不明な点が多く残されていたリソソームによる癌細胞の浸潤と転移について新しい知見を与えてくれるものである。

Outline of Annual Research Achievements

癌細胞が浸潤と転移を起こすのは、リソソームが細胞外へ分泌される事と深い相関がある。近年、我々はリソソーム性タンパク質の発現レベルを抑制すると浸潤と転移が低下する事を示した。そこで本研究では、口腔癌においてリソソームがどのように細胞や生体の機能に影響を与えるかを様々なイメージングを用いて明らかにする。複数の方法を組み合わせて行うことでリソソームからの分泌がいつ、どのように起こるのかを分子から細胞、さらに個体レベルへとマクロからミクロレベルの解析を行う。本研究は不明な点が多く残されていたリソソームによる癌細胞の浸潤と転移について種々のイメージング解析を用いて解明することを目的としている。これまでの所、口腔扁平上皮癌における浸潤能の変化について解析した。口腔扁平上皮癌細胞株であるHSC2、 HSC3、HSC4、 OSC20、 SAS、Ca9-22の6種類に対して、カテプシンKの定量とカテプシンKノックダウン細胞の確立した。
令和5年度にはカテプシンK阻害薬での口腔扁平上皮癌における浸潤能の変化について調べた。口腔扁平癌細胞株6種類でのカテプシンK阻害剤であるOdanacatibを用いてコントロールと阻害薬投与細胞と比較し、浸潤能はMatrigel invasion chamberを使用して測定した。またリソソーム性プロテアーゼをどの程度分泌しているのか、カテプシン群の基質を用いて活性を測定した。さらにカテプシンK過剰発現細胞での口腔扁平上皮癌における浸潤能の変化について解析した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

口腔扁平癌細胞株6種類に対するリソソーム性プロテアーゼについて種々のカテプシン群の基質を用いて活性を測定した。現在、共焦点顕微鏡を用いて上記の口腔扁平癌細胞株にカテプシンKの動態と浸潤能との相関を検討している途中である。また、癌細胞でのリソソーム分泌機構、特にマウス担癌モデルでのリソソーム分泌と浸潤転移の蛍光イメージングについて、実験を行っている。またin vivoにおける一連の転移現象をマルチモーダルイメージングで観察している。

Strategy for Future Research Activity

本年度は最終年度であったが、一部の実験も途中になっていたことから、令和6年度まで延長させていただいた。順次結果が出次第まとめていく予定である。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 13 results) Presentation (11 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Rab44 negatively regulates myoblast differentiation by controlling fusogenic protein transport and mTORC1 signaling2023

    • Author(s)
      Tanimoto Ayuko、Yamaguchi Yu、Kadowaki Tomoko、Sakai Eiko、Oyakawa Shun、Ono Yusuke、Yoshida Noriaki、Tsukuba Takayuki
    • Journal Title

      Journal of Cellular Biochemistry

      Volume: 124 Issue: 10 Pages: 1486-1502

    • DOI

      10.1002/jcb.30457

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Rab44 deficiency accelerates recovery from muscle damage by regulating mTORC1 signaling and transport of fusogenic regulators2023

    • Author(s)
      Oyakawa Shun、Yamaguchi Yu、Kadowaki Tomoko、Sakai Eiko、Noguromi Mayuko、Tanimoto Ayuko、Ono Yusuke、Murata Hiroshi、Tsukuba Takayuki
    • Journal Title

      Journal of Cellular Physiology

      Volume: 238 Issue: 10 Pages: 2253-2266

    • DOI

      10.1002/jcp.31082

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Abr, a Rho-regulating protein, modulates osteoclastogenesis by enhancing lamellipodia formation by interacting with poly(ADP-ribose) glycohydrolase2023

    • Author(s)
      Farhana Fatima、Sakai Eiko、Koyanagi Yu、Yamaguchi Yu、Alam Mohammad Ibtehaz、Okamoto Kuniaki、Tsukuba Takayuki
    • Journal Title

      Molecular Biology Reports

      Volume: 50 Issue: 9 Pages: 7557-7569

    • DOI

      10.1007/s11033-023-08690-0

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      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transposon mutagenesis and genome sequencing identify two novel, tandem genes involved in the colony spreading of Flavobacterium collinsii, isolated from an ayu fish, Plecoglossus altivelis2023

    • Author(s)
      Kondo Yoshio、Ohara Kenichi、Fujii Ryoji、Nakai Yudai、Sato Chikara、Naito Mariko、Tsukuba Takayuki、Kadowaki Tomoko、Sato Keiko
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      Volume: 13 Pages: 01-16

    • DOI

      10.3389/fcimb.2023.1095919

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Rab44 Deficiency Induces Impaired Immune Responses to Nickel Allergy2023

    • Author(s)
      Noguromi Mayuko、Yamaguchi Yu、Sato Keiko、Oyakawa Shun、Okamoto Kuniaki、Murata Hiroshi、Tsukuba Takayuki、Kadowaki Tomoko
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Issue: 2 Pages: 994-994

    • DOI

      10.3390/ijms24020994

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Rab34 plays a critical role as a bidirectional regulator of osteoclastogenesis2022

    • Author(s)
      Feng Yunxia、Tran Manh Tien、Lu Yanyin、Htike Kaung、Okusha Yuka、Sogawa Chiharu、Eguchi Takanori、Kadowaki Tomoko、Sakai Eiko、Tsukuba Takayuki、Okamoto Kuniaki
    • Journal Title

      Cell Biochemistry and Function

      Volume: 40 Issue: 3 Pages: 263-277

    • DOI

      10.1002/cbf.3691

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Coronin1C is a GDP-specific Rab44 effector that controls osteoclast formation by regulating cell motility in macrophages.2022

    • Author(s)
      Yu Yamaguchi, Tomoko Kadowaki, Nozomi Aibara, Kaname Ohyama, Kuniaki Okamoto, Eiko Sakai and Takayuki Tsukuba
    • Journal Title

      Int. J. Mol. Sci.

      Volume: 23 Issue: 12 Pages: 6619-6619

    • DOI

      10.3390/ijms23126619

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      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] HSP90 drives the Rab11a-mediated vesicular transport of the cell surface receptors in osteoclasts2022

    • Author(s)
      Tran MT, Okusha Y, Feng Y, Sogawa C, Eguchi T, Kadowaki T, Sakai E, Tsukuba T, Okamoto K
    • Journal Title

      Cell Biochem Funct

      Volume: 40(8) Issue: 8 Pages: 838-855

    • DOI

      10.1002/cbf.3745

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      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Liquid-phase ASEM imaging of cellular and structural details in cartilage and bone formed during endochondral ossification: Keap1-deficient osteomalacia2021

    • Author(s)
      Sakai E, Sato M, Memtily N, Tsukuba T, Sato C.
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 5722-5722

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84202-z

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A novel role of HSP90 in regulating osteoclastogenesis by abrogating Rab11b-driven transport2021

    • Author(s)
      Tran Manh Tien、Okusha Yuka、Feng Yunxia、Sogawa Chiharu、Eguchi Takanori、Kadowaki Tomoko、Sakai Eiko、Tsukuba Takayuki、Okamoto Kuniaki
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research

      Volume: 1868 Issue: 10 Pages: 119096-119096

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2021.119096

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Large Rab GTPases: Novel Membrane Trafficking Regulators with a Calcium Sensor and Functional Domains2021

    • Author(s)
      Tsukuba Takayuki、Yamaguchi Yu、Kadowaki Tomoko
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Issue: 14 Pages: 7691-7691

    • DOI

      10.3390/ijms22147691

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Rab44 isoforms similarly promote lysosomal exocytosis, but exhibit differential localization in mast cells.2021

    • Author(s)
      Kadowaki T, Yamaguchi Y, Ogawa K, Tokuhisa M, Okamoto K, Tsukuba T.
    • Journal Title

      FEBS Open Bio

      Volume: 11 Issue: 4 Pages: 1165-1185

    • DOI

      10.1002/2211-5463.13133

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Role of Cytokines Produced via the NLRP3 Inflammasome in Mouse Macrophages Stimulated with Dental Calculus in Osteoclastogenesis2021

    • Author(s)
      Mae Megumi、Alam Mohammad Ibtehaz、Yamashita Yasunori、Ozaki Yukio、Higuchi Kanako、Ziauddin S. M.、Montenegro Raudales Jorge Luis、Sakai Eiko、Tsukuba Takayuki、Yoshimura Atsutoshi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Issue: 22 Pages: 12434-12434

    • DOI

      10.3390/ijms222212434

    • NAID

      120007186852

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Rab44は筋衛星細胞におけるmTORC1シグナル伝達と融合制御因子の輸送の調節により筋再生を負に制御する2023

    • Author(s)
      親川駿、山口優,門脇知子,坂井詠子, 野黒美麻由子, 谷本あゆ子, 筑波 隆幸
    • Organizer
      第65回歯科基礎医学会学術大会
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  • [Presentation] Rab44はmTORC1シグナルを制御することで筋芽細胞の分化を負に制御する2023

    • Author(s)
      谷本 あゆ子、山口 優,門脇 知子,坂井 詠子, 親川 駿, 筑波 隆幸
    • Organizer
      第65回歯科基礎医学会学術大会
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  • [Presentation] Rufy4のRUNドメイン欠失変異体は糸状仮足形成を促進し破骨細胞の骨吸収を抑制する2023

    • Author(s)
      坂井 詠子, 小栁 悠, Farhana Fatima, 山口 優,筑波 隆幸
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  • [Presentation] Dennd2cは破骨細胞分化を負に制御する2023

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      小栁 悠、坂井 詠子、山口 優、Farhana Fatima、平 曜輔、村田比呂司、筑波 隆幸
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
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  • [Presentation] Rab44はコラーゲン抗体誘発性関節炎において炎症反応を制御する2023

    • Author(s)
      山口 優,門脇 知子,坂井 詠子,野黒美 麻由子,親川 駿, 日浅 匠,馬渡 遥香,筑波 隆幸
    • Organizer
      第46回 日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] Rab44タンパク質による炎症応答制御機構2022

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      第64回歯科基礎医学会学術大会
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  • [Presentation] 高分子量Rabタンパク質が制御する筋芽細胞から筋管への分化機構2022

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      谷本 あゆ子,山口 優,門脇 知子,親川 駿, 坂井 詠子,小野 悠介, 吉田 教明,筑波 隆幸
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      第95回生化学会大会
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  • [Presentation] Coronin1CはGDP特異的Rab44エフェクターでありマクロファージの細胞運動を調節することで破骨細胞形成を制御する2022

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      山口 優,門脇 知子,相原 希美,大山 要,岡元 邦彰,坂井 詠子,筑波 隆幸
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      第95回生化学会大会
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  • [Presentation] 高分子量Rabタンパク質による筋衛星細胞と筋形成過程に及ぼす影響2022

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      親川駿、山口優,門脇知子,谷本あゆ子, 坂井詠子,村田比呂司、筑波隆幸
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  • [Presentation] Rufy4はRUNドメインを介して破骨細胞による骨吸収を制御する2022

    • Author(s)
      坂井 詠子, Farhana Fatima, 小栁 悠, 山口 優,筑波 隆幸
    • Organizer
      第95回生化学会大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 金属アレルギーでの高分子量Gタンパク質Rab44の役割2022

    • Author(s)
      野黒美麻由子、山口優、佐藤啓子、村田比呂司、筑波隆幸、門脇知子
    • Organizer
      第45回分子生物学会年会
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  • [Book] 現代歯科薬理学 第7版2024

    • Author(s)
      鈴木 邦明、戸苅 彰史、青木 和広、兼松 隆、筑波 隆幸、八田 光世
    • Total Pages
      416
    • Publisher
      医歯薬出版
    • ISBN
      9784263456774
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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