2019 Fiscal Year Annual Research Report

Analysis of invasion and metastasis in oral cancer using human a three-dimensional cultured tissue model

Research Project

Project/Area Number	17K11872
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	岩井聡一大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (10362675)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	ヒト３次元組織体モデル / 癌の浸潤・転移 / 組織工学
Outline of Annual Research Achievements	(1)ヒト口腔扁平上皮癌株から高転移能株を作成し、invivo selection を繰り返すことにより，高転移能株SAS-LM8、HSC-LM3を獲得した。これらの高転移能株においてマウスの頸部リンパ節転移実験、遊走能、浸潤能解析を行い、生物学的特性を解析した。 (2) 新しいヒト3次元生体組織モデルを作成し、口腔扁平上皮癌の浸潤能を解析した。フィブロネクチン(F)とゼラチン(G)を交互積層法によりナノレベルでコートした細胞を立体的に培養し、3次元組織体モデルの開発を行った。細胞集積法を用いて，下底に0.4 μmの小孔を有するメンブレンが張られた24 wellカルチャープレートのインサート内に，正常ヒト皮膚線維芽細胞 (NHDF)10層にヒト皮膚リンパ管内皮細胞 (HDLEC)1層をサンドイッチした構造，即ちNHDF:HDLE:NHDFを5:1:5で有する三次元組織体を構築した。すなわち、リンパ管網（及び血管網）を有するヒト3次元真皮組織体モデルを作成した。この組織体上にヒト口腔癌細胞を播種し、下底まで癌細胞が遊走・浸潤し到達する過程を観察した。この3次元生体組織モデルを用いた、癌細胞の浸潤解析の結果は、従来の2次元培養に基づく解析法と矛盾せず、さらに癌細胞が浸潤する過程を明視化することができた。この結果、ヒト3次元組織モデルが、癌細胞の浸潤過程を解析する有用なモデルとなることを示した。このシステムを使用して、MMP等の浸潤に関連する因子の発現を解析した。 (3)口腔扁平上皮組織の作成を行った。さらに、ヒト３次元真皮組織体モデルの上に、ヒトケラチノサイトを播種、培養し、ヒト３次元口腔粘膜モデルを作製することに成功した。上皮組織上に癌細胞が浸潤するモデルを作成しすることができた。