骨の生体イメージングによる骨髄細胞・骨転移癌の遊走・分化やニッチ環境の可視化

• 研究領域: 細胞機能と分子活性の多次元蛍光生体イメージング
• 研究課題/領域番号: 22113007
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 石井 優 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (10324758)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 109,850千円 (直接経費: 84,500千円、間接経費: 25,350千円); 2014年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円); 2013年度: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円); 2012年度: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2011年度: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2010年度: 40,170千円 (直接経費: 30,900千円、間接経費: 9,270千円)
• キーワード: 細胞動態 / 骨髄 / 破骨細胞 / がん細胞 / イメージング / 骨髄環境 / ケモカイン / がん幹細胞 / 細胞分化 / ニッチ

研究成果の概要

動物の本質は「動き」にある。生体内においても、様々な細胞が適切な場所に適切なタイミングで移動・遊走している。近年、低侵襲で深部組織の観察に適した２光子励起顕微鏡を用いて、生体をそのままで観察することで、細胞動態を高解像度で解析することが可能となってきた。本研究者は特に、従来困難であるとされていた、生きた骨組織・骨髄腔の内部を高い時空間分解能で観察することに世界に先駆けて成功し、古い骨を吸収して骨代謝を調節する破骨細胞のin vivoでの活性制御機構を解明してきた。本研究では、これら生体イメージング技術を生かした骨・免疫動態に加えて、同じく“動く”システムであるがん細胞の動態学研究を遂行した。

研究成果

• [雑誌論文] Visualized macrophage dynamics and significance of S100A8 in obese fat. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sekimoto et al.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: ePub 号: 16
  • DOI: 10.1073/pnas.1409480112
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Intravital bone imaging by two-photon excitation microscopy to identify osteocytic osteolysis in vivo. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sano et al.
  • 雑誌名: Bone 巻: 74 ページ: 134-139
  • DOI: 10.1016/j.bone.2015.01.013
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dnmt3a regulates osteoclast differentiation by coupling to an S-adenosyl methionine-producing metabolic pathway. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa et al.
  • 雑誌名: Nature Medicine 巻: 21 号: 3 ページ: 281-287
  • DOI: 10.1038/nm.3774
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] RFPL4A increases the G1 population and decreases sensitivity to chemotherapy in human colorectal cancer cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Naito et al.
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 290 号: 10 ページ: 6326-6337
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.614859
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interferon-α acts on the S/G2/M phases to induce apoptosis in the G1 phase of an IFNAR2-expressing hepatocellular carcinoma cell line. (2014)
  • 著者名/発表者名: Maeda et al.
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 289 号: 34 ページ: 23786-23795
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.551879
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cell cycle-dependent Rho GTPase activity dynamically regulates cancer cell motility and invasion in vivo. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kagawa Y, Matsumoto S, Kamioka Y, Mimori M, Naito Y, Ishii T, Okuzaki D, Nishida N, Maeda S, Naito A, Kikuta J, Nishikawa K, Nishimura J, Haraguchi N, Takemasa I, Mizushima T, Ikeda M, Yamamoto H, Sekimoto M, Ishii H, Doki Y, Matsuda M, Kikuchi A, Mori M, Ishii M
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 12 ページ: e83629-e83629
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0083629
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dynamic visualization of RANKL and Thl7-mediated osteoclast function. (2013)
  • 著者名/発表者名: 菊田 順一
  • 雑誌名: The journal of Clinical Investigation 巻: vol.123 ページ: 866-873
  • DOI: 10.1172/jci65054
  • 査読あり
• [雑誌論文] S1P-mediated osteoclast precursor monocyte migration is a critical point of control in antibone-resorptive action of active vitamin D. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kikuta J, Kawamura S, Okiji F, Shirazaki M, Sakai S, Saito H, Ishii M
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 110 ページ: 7009-7013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sphingosine- 1-phosphate-mediated osteoclast precursor monocyte migration is a critical point of control in antibone-resorptive action of active vitamin D. (2013)
  • 著者名/発表者名: 菊田 順一
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: vol. 110 号: 17 ページ: 7009-7013
  • DOI: 10.1073/pnas.1218799110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent advances in intravital imaging of dynamic biological systems. (2012)
  • 著者名/発表者名: 菊田 順一
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 巻: vol.119 号: 2 ページ: 193-197
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1201345
  • NAID: 10030986703
  • 査読あり
• [雑誌論文] The sphingosine-1-phosphate transporter Spns2 expressed on endothelial cells regulates lymphocyte trafficking in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara S, et al
  • 雑誌名: J Clin Invest 巻: (In press)(未定) 号: 4 ページ: 1416-1426
  • DOI: 10.1172/jci60746
  • 査読あり
• [雑誌論文] In Vivo Fluorescence Imaging of Bone-Resorbing Osteoclasts (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kowada, J. Kikuta, A. Kubo, M. Ishii, H. Maeda, S. Mizukami & K. Kikuchi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 133 号: 44 ページ: 17772-17776
  • DOI: 10.1021/ja2064582
  • 査読あり
• [雑誌論文] S1P-targeted therapy for elderly rheumatoid arthritis patients with osteoporosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kikuta, et al
  • 雑誌名: Rheumatol.Int. 巻: 31 号: 7 ページ: 967-969
  • DOI: 10.1007/s00296-010-1634-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] S1P-targeted therapy for elderly rheumatoid arthritis patients with osteoporosis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kikuta, Ishii, et al.
  • 雑誌名: Rheumatology International 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of sphingosine 1-phosphate in migration of osteoclast precursors ; an application of intravital two-photon microscopy. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishii, et al.
  • 雑誌名: Molecule and Cells 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemorepulsion by blood S1P regulates osteoclast precursor mobilization and bone remodeling in vivo. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishii, et al.
  • 雑誌名: Journal of Experimental Medicine 巻: 207 ページ: 2793-2798
  • 査読あり
• [学会発表] Intravital multiphoton imaging revealing immune cell dynamics in inflammation and bone destruction in vivo. (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaru Ishii
  • 学会等名: Japan-Germany Cancer Workshop
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2014-11-14 – 2014-11-15
  • 招待講演
• [学会発表] Intravital multiphoton imaging revealing immune cell dynamics in bone destruction in vivo. (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaru Ishii
  • 学会等名: CSHA Conference on Bone and Cartilage: from Development to Human Diseases
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 年月日: 2014-11-04 – 2014-11-07
  • 招待講演
• [学会発表] S1P-mediated control of bone cell dynamics visualized by intra-vital microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaru Ishii
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 発表場所: Ventura, CA (USA)
  • 招待講演
• [学会発表] Intravital multiphoton imaging dissecting cellular dynamics in live animals. (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaru Ishii
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Conference Asia
  • 発表場所: Suzhou (China)
  • 招待講演
• [学会発表] Dynamic behaviors of osteoclast function visualized by intravital imaging (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaru Ishii
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Conference
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 年月日: 2012-06-11
  • 招待講演
• [学会発表] Roles of S1P in osteoclast regulation and bone physiology. (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaru Ishii
  • 学会等名: 2012 Gordon Research Conference
  • 発表場所: Il Ciocco, Italy
  • 年月日: 2012-04-22
  • 招待講演
• [学会発表] Roles of S1P in osteoclast regulation and bone remodeling (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaru Ishii
  • 学会等名: 2011 FASEB Summer Research Conference
  • 発表場所: Il Ciocco, Italy(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-18
• [学会発表] Chemokine-mediated migration control of osteoclast precursors visualized by live bone imaging (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaru Ishii
  • 学会等名: 3rd International Conference of Osteoimmunology
  • 発表場所: Santorini/Greece(招待講演)
  • 年月日: 2010-06-21
• [備考] 大阪大学大学院医学系研究科／生命機能研究科免疫細胞生物学教室
  • URL: http://www.icb.med.osaka-u.ac.jp/
• [備考] 大阪大学医学系研究科生命機能研究科免疫細胞生物学教室
  • URL: http://www.icb.med.osaka-u.ac.jp/publications.html
• [備考]
  • URL: http://bioimaging.ifrec.osaka-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://bioimaging.ifrec.osaka-u.ac.jp
• [産業財産権] 新規抗腫瘍剤及びそのスクリーニング方法 (2012)
  • 発明者名: 石井優, 他
  • 権利者名: 国立大学法人大阪大学
  • 産業財産権番号: 2012-015982
  • 出願年月日: 2012-01-30
• [産業財産権] 新規骨吸収抑制剤のスクリーニング方法 (2010)
  • 発明者名: 石井優
  • 権利者名: 国立大学法人大阪大学
  • 出願年月日: 2010-11-10
  • 外国