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2013 Fiscal Year Research-status Report

腫瘍の成長に伴う腫瘍微小環境の変化のシステム解析

Research Project

Project/Area Number 25460097
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

齋藤 さかえ  東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 講師 (20335491)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 永山 勝也  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (70363398)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords癌 / ストレス
Research Abstract

腫瘍微小環境は、腫瘍を構成している細胞の種類や割合、構造から生じる低酸素などの物理的ストレス、環境によって誘導される細胞の遺伝子発現変化など、さまざまな要因が組み合わさったバランスの上に成り立っている。本研究では、腫瘍内のがん細胞、間質細胞の種類や性質およびストレス領域の局在の変化が腫瘍の増殖とどのように連動しているのかを明らかにすることを目的としており、腫瘍微小環境システムを通して腫瘍の状態や薬剤の作用を評価する新しいモデルの構築を目指している。本年度は、成長期の腫瘍においてどのような細胞集団がどこで、どのような遺伝子を発現しているのかを明らかにするために、マウスの皮下に肺がん由来の培養細胞を移植した実験モデルを用い、移植直後から2週目までの腫瘍を構成する細胞をフローサイトメトリーによって解析した。その結果、がん細胞のほか、腫瘍への浸潤が最も多かったマクロファージや血管内皮細胞について、腫瘍の増殖に伴う数の変化の経時的なデータが得られた。これらの細胞は遺伝子発現を調べるためにセルソーターにより分離・収集したが、移植直後の腫瘍より得られる細胞の数はごく少ないことから、微量のRNAから次世代シーケンサーを用いて遺伝子発現を調べるための予備実験を行った。また、低酸素イメージングプローブを用いた組織免疫染色により、腫瘍内部のストレス領域である低酸素領域や腫瘍血管の局在を明らかにした。これらの解析により得られた腫瘍サイズ、細胞数、細胞の局在のデータを元に、腫瘍増殖および血管新生の数値シミュレーションの検討をはじめている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

マウスの皮下移植モデルを用いた実験では小胞体ストレス応答の活性化をあわせて解析する予定であったが、レポーター遺伝子を導入した培養細胞の移植実験の進捗が悪く、計画がやや遅れた。

Strategy for Future Research Activity

レポーター遺伝子を導入した培養細胞の移植実験については、専門家からのアドバイスを得て実験手技を改め、小胞体ストレス応答の活性化の測定において良好な結果が得られるようになった。腫瘍増殖および血管新生の数値シミュレーションについては、環境整備を進め、予定よりも早く予備検討を開始している。平成26年度も引き続き皮下移植モデルを用いた小胞体ストレス応答の活性化の測定を進めると同時に、研究計画に従い、腫瘍のストレス領域にある細胞のオミクス解析および腫瘍増殖シミュレータの検討を実施する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

当初計画していたマウス皮下移植モデル実験の一部を次年度に延期したこと、また、数値シミュレーションのための環境整備を効率的に推進したことにより、次年度使用額が生じた。
次年度使用額は、延期したマウス皮下移植モデル実験に必要な経費として平成26年度に使用すると同時に、平成26年度請求額とあわせ、平成26研究年度の研究遂行に使用する予定である。

  • Research Products

    (2 results)

All 2014 2013

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] Particle simulation of cancer growth and angiogenesis ─ based on the image of mouse2014

    • Author(s)
      Hiroto Tanaka, Yuki Oshiumi, Katsuya Nagayama, Ichiro Miura, Sakae Saito
    • Organizer
      The Second BMIRC International Symposium on Advances in Bioinformatics and Medical Engineering: In Memory of Professor Akinori Sarai
    • Place of Presentation
      福岡県立飯塚研究開発センター(福岡県飯塚市)
    • Year and Date
      20140129-20140130
  • [Presentation] 腫瘍増殖の3次元粒子シミュレーション-細胞増殖と血管新生の相互作用モデル2013

    • Author(s)
      永山勝也, 三浦一郎, 齋藤さかえ, 立野玲子, 小倉潔
    • Organizer
      日本癌学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      20131003-20131005

URL: 

Published: 2015-05-28  

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