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Analysis of TGF-beta signaling in cancer-associated fibroblasts (CAFs) for invasion of oral squamous cell carcinoma

Research Project

Project/Area Number 22K10143
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 InstitutionNiigata University

Principal Investigator

船山 昭典  新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (80529686)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田沼 順一  新潟大学, 医歯学系, 教授 (20305139)
柿原 嘉人  新潟大学, 医歯学系, 助教 (40379938)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords口腔癌 / 癌関連線維芽細胞 / 癌微小環境 / TGF-β / 口腔扁平上皮癌 / 浸潤
Outline of Research at the Start

癌は癌細胞と間質から構成され、間質の主要な構成細胞である線維芽細胞は癌関連線維芽細胞(CAFs)と呼ばれている。このCAFsはTGF-βなどの増殖因子を産生し、癌細胞の浸潤を亢進させるが、口腔癌ではその機序は十分に分かっていない。我々はこれまでに、試験管内CAFs存在下ではTGF-βの作用による口腔癌細胞の浸潤の亢進を発見した。そこで、より生体内に近い環境のマウスを用いた口腔癌細胞/CAFsの移植モデルを確立し、口腔癌細胞単独および口腔癌細胞/正常線維芽細胞の移植モデルと浸潤能と増殖能を比較する。これにより、口腔癌におけるTGF-βに着目した、CAFsの癌細胞に対する作用機序を解明できる。

Outline of Annual Research Achievements

癌組織は癌細胞と間質から構成され、間質の主要な構成細胞である線維芽細胞は癌関連線維芽細胞(Cancer-associated fibroblasts: CAFs)と呼ばれている。このCAFsは様々なサイトカインやTGF-βなどの増殖因子を産生し、癌細胞の浸潤を亢進させると報告されているが、口腔癌についてはその機序は十分に分かっていない。我々はこれまでの研究で、口腔癌細胞とCAFsの3次元共培養での浸潤モデルを作成しin vitroで検討した結果、CAFs存在下ではTGF-βの作用による口腔癌細胞の浸潤が有意に増加していることを証明した。
そこで、本研究ではヌードマウスを用いたin vivoにおける口腔癌細胞/CAFsの移植モデルを確立し、さらには口腔癌細胞単独および口腔癌細胞/正常線維芽細胞の移植モデルと浸潤能ならびに増殖能を比較する。これにより、口腔癌におけるTGF-βに着目した、CAFsの癌細胞に対する作用機序を分子生物学的および免疫組織学的に解明できる。
患者の切除標本から採取した組織から同一患者由来のCAFsと正常線維芽細胞(Normal oral fibroblasts: NOFs)の分離培養を行い、複数の患者からCAFsとNOFsの分離培養のプロトコールを確立した。またCAFsとNOFsの違いについて、形態学的特徴や発現タンパク質の特徴のデータ集積を行うことができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

患者の切除標本から採取した組織のうち、同一患者由来のCAFsとNOFsの分離培養を行い、複数の患者からCAFsとNOFsの分離培養に成功している。CAFsは形態的に細胞質の肥大が認められ、筋線維芽細胞様の形態であるのに対して、NOFsは紡錘形を呈しており、形態的特徴を表現していた。またαSMA、Vimentin、Pan-cytokeratinの蛍光染色を行い、CAFsではαSMA、Vimentinが陽性、Pan-cytokeratin、NOFsではVimentinが陽性、αSMA、Pan-cytokeratinでは陰性を認め、同一患者由来のCAFsとNOFsの分離培養および同定を可能とした。一方で癌移植モデルの予備実験において、マウスに腫瘍細胞単独を移植したが生着せずに腫瘍形成が認められなかったことから移植する腫瘍細胞とCAFsの量に関して検討が必要となったため、予想以上に時間を要したため。

Strategy for Future Research Activity

同一患者由来のCAFsとNOFsの細胞群を複数凍結保存し、細胞のストックは用意できており、ヌードマウスにおける癌移植モデルの作製において、腫瘍細胞とCAFsの注入量について比較しつつ、腫瘍形成能を評価していく。

Report

(3 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2025-12-26  

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