転移時のがんー間質相互作用を標識するin vivo ケミカルラベリング法の開発
Project/Area Number |
22K19464
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Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 50:Oncology and related fields
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Research Institution | Kansai Medical University |
Principal Investigator |
坂本 毅治 関西医科大学, 医学部, 教授 (70511418)
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Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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Keywords | 転移 / ケミカルラベリング |
Outline of Research at the Start |
がん転移はがん細胞と間質の細胞の相互作用により成立する。がん細胞-間質細胞の物理的な相互作用はがん細胞の血管内・外遊走に特に重要なステップであるが、間質中の細胞のごく一部の細胞が一過性にがん細胞と接着するため、生体でがん細胞と物理的相互作用をした間質細胞にどのような変化が起こっているかを包括的に解析する手法の開発が切望される。そこで、本研究ではケミカルラベリングの手法をin vivoの細胞標識に応用し、実験的肺転移モデルでのがん細胞の血管外遊走を解析の対象とし、血管内皮細胞の標識を目標とした、がん血管外遊走時の細胞間相互作用を標識するin vivo ケミカルラベリング法の開発を行う
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Outline of Annual Research Achievements |
細胞間相互作用はがん転移に重要な役割を果たすが、一過性の細胞相互作用を高感度に検出するには技術開発が必要である。そこで本研究では、これまで細胞レベルでの分子間・細胞間ラベリング法として報告のあるEMARS(enzyme-mediated activation of radical source) 法、EXCELL(enzyme-mediated proximity cell labeling) 法をベースにin vivoでもラベル可能な高感度人工酵素を作製し、マウス肺転移モデルでのがん細胞-血管内皮細胞の相互作用を検出を目指す。まず、分子進化によるケミカルラベリング用人工酵素の改良を行うため、EMARS法およびEXCEL法をベースにHRP、SrtAにmutagenic PCRでランダム変異を加えたカセットを作製し、カセットのシーケンスにより変異の導入を確認した。この変異カセットを膜タンパク発現ベクターpDisplay骨格を用いて細胞膜上に発現するようにし、さらに遺伝子導入細胞の可視化並びに遺伝子導入効率の補正のためにT2A-tdTomato配列をpDisplay由来細胞質側配列の後に付加した。このキメラ遺伝子をレンチウイルスベクターに導入することで、細胞膜上に異なる変異が導入された人工酵素を発現するライブラリーベクターが完成した。人工酵素によるラベリング反応とtdTomatoによる遺伝子発現レベルの補正を用いたフローサイトメトリーによる高ラベリング能を持つ変異人工酵素発現細胞の濃縮を目指して、変異酵素ライブラリーを浮遊系293細胞にMOI = 0.3 で導入し、薬剤選択を行いライブラリー細胞を樹立した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
分子進化による人工酵素の改良のためのmutagenic PCR、変異酵素発現ライブラリーの作製が順調に進み、フローサイトメトリーによる高ラベル化酵素発現細胞の選別に着手出来ており、今までのところ研究はおおむね順調に進んでいる。
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Strategy for Future Research Activity |
フローサイトメトリーによる高ラベル化変異酵素発現細胞の濃縮を繰り返したのち、人工酵素のシーケンス解析を行い、改良人工酵素の配列情報を取得する。平行して細胞膜上への発現で効率のよいリンカー配列の検討を行う。これらの結果をもとに、細胞膜上に高ラベル化効率人工酵素を発現させたがん細胞を作製し、in vitroでの他の細胞との共培養でのラベル化の確認を行い、その後、尾静脈移植後の転移肺でのラベル化の確認を行う。ここまで問題なく開発が進めば、実際に転移肺でがん細胞と相互作用する血管内皮細胞と、相互作用していない血管内皮細胞をフローサイトメトリーで回収し、遺伝子発現の違いなどバイオロジーに関する解析を行う予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(21 results)
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[Journal Article] Spatial and single-cell transcriptomics decipher the cellular environment containing HLA-G+ cancer cells and SPP1+ macrophages in colorectal cancer.2023
Author(s)
Ozato Y, Kojima Y, Kobayashi Y, Hisamatsu Y, Toshima T, Yonemura Y, Masuda T, Kagawa K, Goto Y, Utou M, Fukunaga M,... Mimori K.
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Journal Title
Cell Rep
Volume: 42(1)
Issue: 1
Pages: 111929-111929
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Trans-homophilic interaction of CADM1 promotes organ infiltration of T-cell lymphoma by adhesion to vascular endothelium.2022
Author(s)
Kasai Y, Gan SP, Funaki T, Ohashi-Kumagai Y, Tominaga M, Shiu S-J, Suzuki D, Matsubara D, Sakamoto T, Sakurai-Yageta M, Ito T, Murakami Y.
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Journal Title
Cancer Science
Volume: in press
Issue: 5
Pages: 1-2
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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