A noble finding of tumor invasion using scanning electron microscopy analysis based on NanoSuit

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K15413
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 平川 聡史 浜松医科大学, 医学部, 准教授 (50419511)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 細胞 / 形態 / 電子顕微鏡 / 浸潤 / 化合物

Outline of Annual Research Achievements

ナノスーツ法は、組織を固定せず、生きたまま走査型電子顕微鏡で観察する新しい技術である。本研究課題の目的は、１．ヒト皮膚由来培養細胞をナノスーツ法で観察出来るかどうかを検討し、２．悪性黒色腫細胞を3次元癌間質モデルに応用し、ナノスーツ法で癌細胞の浸潤能を測定し、３．癌細胞に対する分子標的薬の効果を、ナノスーツ法に立脚して定量的に評価することである。
従来、電子顕微鏡の観察試料は化学固定し、金属を蒸着していた。このため、皮膚や細胞が持つ瑞々しさを観察することは出来なかった。しかし、ナノスーツ法は、界面活性剤などで組織表面に皮膜を形成するため、表面構造を保ちつつ、組織や細胞を生きたまま観察出来る可能性がある。そこで、本研究はナノスーツ法を皮膚の観察と癌研究に応用し、その有用性を検討した。
本研究では、ヒト悪性黒色腫細胞株A375の浸潤過程を、生きたまま走査型電子顕微鏡で観察した。実際には、ナノスーツ法を用いて、細胞骨格の変化や糸状仮足の形成を経時的に測定した。A375には、転移株と非転移株の二種類がある。そこで、癌間質モデルを立体的に構築し、A375を播種することにより転移株と非転移株の浸潤過程を比較した。また、3次元培養によりリンパ管内皮細胞を内包する組織を構築し、A375転移株のリンパ管への浸潤を評価した。次に、A375転移株に対する治療モデルを作成し、間質浸潤を抑制すべく、分子標的薬でA375転移株を処理し、ナノスーツ法により形態変化を定量的に測定した。

Research Products

• [Journal Article] A modified 'NanoSuit' preserves wet samples in high vacuum: direct observations on cells and tissues in field-emission scanning electron microscopy. (2017)
  • Author(s): Takaku Y, Suzuki H, Kawasaki H, Ohta I, Ishii D, Hirakawa S, Tsutsui T, Matsumoto H, Takehara S, Nakane C, Sakaida K, Suzuki C, Muranaka Y, Kikuchi H, Konno H, Shimomura M, Hariyama T.
  • Journal Title: R Soc Open Sci. Volume: 4 Pages: 160887
  • DOI: 10.1098/rsos.160887
  • Peer Reviewed / Open Access