2023 Fiscal Year Research-status Report
Nanoprobe investigating pH-dependent polarized tumor-associated macrophages at single-cell level
| Project/Area Number |
22K04890
|
|---|
| Research Institution | Kanazawa University |
|---|
Principal Investigator |
ZHANG YANJUN 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 特任准教授 (70902807)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| Keywords | macrophage |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
腫瘍関連マクロファージ（TAM）は、生理的pHが7.4程度では抗腫瘍性のM1サブセット、6.6程度の酸性pHではプロ腫瘍性のM2表現型へと、連続的なスペクトルに分極するTAMの「陰陽」pH依存性の分極を裏付ける証拠が得られた。固形腫瘍の特徴である酸性pHeを中和すると、M2 TAMが抗腫瘍M1表現型に再教育されることが実証されていることから、このようなpHに依存したTAMの分極化は、より安全で安価な標的免疫療法として利用することができる。しかし、その極端な可塑性と不均一性により臨床応用は制限されており、その根本的なメカニズムを単一細胞レベルでリアルタイムに解明するためには、新たな高解像度pHセンシングアプローチが必要である。我々は、生細胞SICMイメージング、pHeセンシング、硬さマッピングの成功に基づき、ラベルフリーのマーカーである、pHe、形状、硬さを用いて、個々のpH依存性分極TAMをサブタイプ化するための、高解像度SICMフィードバック制御ナノプローブ表現型プラットフォームを開発することを計画している。この新しいナノプローブ表現型プラットフォームは、ラベルフリー、非接触、単一細胞、リアルタイムで分極化TAMをサブタイプ化することができ、pH依存性TAM分極の根本的なメカニズムを探り、標的免疫療法への道を切り開くことができる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1. We develop a SICM-controlled nanoprobe macrophage phenotyping platform to subtype individual pH-dependent polarized TAMs with pHe, morphology, and stiffness. This new phenotyping platform can subtype polarized TAMs in label-free, non-contact, single-cell, and real-time manners.
2. THP-1 macrophage cell model and cancer cell co-culture method has been well established. Both M1 TAMs and M2 TAMs have been detected with our new developed SICM-controlled nanoprobe macrophage phenotyping platform.
|
| Strategy for Future Research Activity |
1. We will improve the stability and reliability of our new developed SICM-controlled nanoprobe macrophage phenotyping platform.
2. We will improve the co-culture system for cancer cells and THP-1 macrophages to obtain stable M1 and M2 TAMs for further investigations.
3. We will subtype polarized both M1 and M2 TAMs in label-free, non-contact, single-cell, and real-time manners, which will enable us to explore the underlying mechanisms of pH-dependent TAM-targeting immunotherapy.
|
| Causes of Carryover |
Need for THP-1 macrophage cell culture and research results publication
|
