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生体内硬さ環境のインビトロ構築と細胞応答の定量解明

研究課題

研究課題/領域番号 13J08820
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関埼玉大学

研究代表者

松崎 賢寿 (2014-2015)  埼玉大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)

松﨑 賢寿 (2013)  埼玉大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード細胞接着 / がん細胞 / 反射干渉法 / 硬さ / ハイドロゲル / 組織形成 / 細胞膜モデル / 膜弾性 / 緑茶カテキン / 細胞力学応答 / 組織集合 / 肝臓原基 / 光干渉
研究実績の概要

平成27年度は研究計画に予定していた通り、平成25・26年度を通して構築した実験プラットホームを用いて、様々な生命現象(特にがんの転移や組織形成)メカニズムの解明に挑んだ。具体的には抗がん効果を有する緑茶カテキンによるがん細胞接着への影響の定量評価を行った。接着界面を可視化できる反射干渉法を用いてがん細胞を観察すると、強接着状態にある高転移性のがん細胞が緑茶カテキン濃度の増大に伴い弱接着状態へと転移を起こすことが明らかになった。この時の転移点のカテキン濃度は低転移性のがん細胞に比べて約1.6倍高濃度側にあり、抗カテキン作用の強さを定量評価に成功した(J. Phys. Chem. B 2016)。さらに緑茶中に含まれるカテキン誘導体の内、ガロイル基を有する(-)-epigallocatechin gallate (EGCG) 及び (-)-epicatechin gallate (ECG)が特異的にがん細胞接着を阻害していることを見出した(In Vitro Cellular & Developmental Biology-Animal, in press)。よって本実験プラットホームを用いることでがん細胞の転移能及び抗がん剤の効果を接着の観点から定量評価に成功している。
また昨年度に引き続き横浜市立大学 臓器再生医学 武部貴則准教授との共同研究も継続して進め、本実験プラットホームを組織形成に適用した。その結果、肝臓原基(臓器の種)を効率的に誘導することのできるハイドロゲル基板の硬さ因子に成功した(Cell Stem Cell 2015)。以上により松崎君は本申請の目的である、生体内硬さ環境のインビトロ構築し、その生化学・物理的特性に応答する様々な生命現象(がん細胞や組織形成)のメカニズムの定量解明を達成できたと考えられる。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Quantitative Evaluation of Cancer Cell Adhesion to Self-Assembled Monolayer-Patterned Substrates by Reflection Interference Contrast Microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      4)T. Matsuzaki, K. Ito, K. Masuda, E. Kakinuma, R. Sakamoto, K. Iketaki, H. Yamamoto, M. Suganuma, N. Kobayashi, S. Nakabayashi, T. Tanii, H. Y. Yoshikawa
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: 120 号: 7 ページ: 1221-1227

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.5b11870

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantitative comparison of cancer and normal cell adhesion using organosilane monolayer templates: An experimental study on the anti-adhesion effect of green-tea catechins2016

    • 著者名/発表者名
      R. Sakamoto, E. Kakinuma, K. Masuda, Y. Takeuchi, K. Ito, K. Iketaki, T. Matsuzaki, S. Nakabayashi, H. Y. Yoshikawa, H. Yamamoto, Y. Sato, T. Tanii
    • 雑誌名

      In Vitro Cellular & Developmental Biology - Animal

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vascularized and Complex Organ Buds from Diverse Tissues via Mesenchymal Cell-Driven Condensation2015

    • 著者名/発表者名
      T. Takebe, M. Eomura, E. Yoshizawa, M. Kimura, H. Koike, Y. Ueno, T. Matsuzaki, T. Yamazaki, T. Toyohara, K. Osafune, H. Nakauchi, H. Y. Yoshikawa, H. Taniguchi
    • 雑誌名

      Cell Stem Cell

      巻: 16 号: 5 ページ: 556-565

    • DOI

      10.1016/j.stem.2015.03.004

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High Contrast Visualization of Cell-Hydrogel Contact by Advanced Interferometric Optical Microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      T. Matszuaki, G. Sazaki, M. Suganuma, T. Watanabe, T. Yamazaki, M. Tanaka, S. Nakabayashi, H. Y. Yoshikawa
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry letter

      巻: 5 号: 1 ページ: 253-257

    • DOI

      10.1021/jz402463u

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reconstruction of Joint Hyaline Cartilage by Autologous Progenitor Cell s Derived from Ear Elastic Cartilage2014

    • 著者名/発表者名
      M. Mizuno, S. Kobayashi, T. Takebe, H. Kan, Y. Yabuki, T. Matsuzaki, H. Y. Yoshikawa, S. Nakabayashi, L. J. Ik, J. Maegawa, H. Taniguchi
    • 雑誌名

      Stem Cells

      巻: 32 号: 3 ページ: 816-821

    • DOI

      10.1002/stem.1529

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Physical interactions of catechin derivatives with cell membrane models.2015

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuzaki, H. Ito, V. Chevyreva, A. Makky, S. Kaufmann, M. Suganuma, S. Nakabayashi, M. Tanaka and H. Y. Yoshikawa.
    • 学会等名
      PACIFICHEM(環太平洋国際化学会議)
    • 発表場所
      Hawai, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of mechanically patterned hydrogel for directing organ bud self-formation.2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimokawa, H. Koike, T. Matsuzaki, M. Enomura, M. Kimura, S. Nakabayashi, H. Nakauchi, H. Taniguchi, T. Takebe, H. Y. Yoshikawa.
    • 学会等名
      PACIFICHEM(環太平洋国際化学会議)
    • 発表場所
      Hawai, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative study of the impact of catechin derivatives on structure and mechanics of cell membrane models.2015

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuzaki, H. Ito, V. Chevyreva, A. Makky, S. Kaufmann, M. Suganuma, S. Nakabayashi, M. Tanaka and H. Y. Yoshikawa.
    • 学会等名
      WPI拠点iCeMS国際シンポジウム Hierarchical dynamics in soft materials and biological matter
    • 発表場所
      京都大学 吉田北部キャンパス 京都府 京都市 左京区
    • 年月日
      2015-09-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanical study of formation of cell aggregates on hydrogel.2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimokawa, H. Koike, T. Matsuzaki, M. Enomura, M. Kimura, S. Nakabayashi, H. Nakauchi, H. Taniguchi, T. Takebe, H. Y. Yoshikawa.
    • 学会等名
      日本生物物理学会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス 石川県 金沢市
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of the Impact of Stiffness on Adhesion and Migration of Cancer Cells2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yamazaki, T. Matsuzaki, Y. Shimokawa, K. Sato, M. Suganuma, M. Tanaka, S. Nakabayashi, H. Yoshikawa
    • 学会等名
      生物物理学会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of the impact of stiffness on cancer cell adhesion2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yamazaki, T. Matsuzaki, Y. Shimokawa, M. Suganuma, M. Tanaka, S. Nakabayashi, H. Y. Yoshikawa
    • 学会等名
      The 12th Japan-Korea Joint Symposium on Cancer and Ageing Research
    • 発表場所
      Saitama cancer center, Japan
    • 年月日
      2014-06-19 – 2014-06-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Suppressive effect of epigallocatechin gallate on adhesion of metastatic cancer cells studied by reflection interference contrast microscopy measurement of micropatterned cells2013

    • 著者名/発表者名
      R. Sakamoto, K. Masuda, E. Kakinuma, K. Ito, K. Iketaki, T. Matsuzaki, H. Yoshikawa, S. Nakabayashi, H. Yamamoto, Y. Sato, T. Tanii
    • 学会等名
      The 5th International Conference on O-CHA (Tea) Culture and Science
    • 発表場所
      Shizuoka Convention & Arts Center (Shizuoka, Japan.)
    • 年月日
      2013-11-17
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Green-tea catechin alters the adhesion state in cancer cells, but not in normal cells2013

    • 著者名/発表者名
      K. Masuda, E. Kakinuma, R. Sakamoto, K. Ito, K. Iketaki, T. Matsuzaki, H. Yoshikawa, S. Nakabayashi, H. Yamamoto, H. T. Chi, Y. Sato, T. Tanii
    • 学会等名
      The 5th International Conference on O-CHA (Tea) Culture and Science
    • 発表場所
      Shizuoka Convention & Arts Center (Shizuoka, Japan.)
    • 年月日
      2013-11-07
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光干渉法を用いた細胞・ハイドロゲル間接着の定量評価2013

    • 著者名/発表者名
      松崎 賢寿、佐崎 元、菅沼 雅美、渡邊 達郎、山崎 喬、下川 裕子、Tanaka Motomu、中林 誠一郎、吉川 洋史
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      国際京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2013-10-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] High contrast visualization of cell-hydrogel contact by advanced interferometric optical microscopy2013

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuzaki, G. Sazaki, M. Suganuma, T. Watanabe, M. Tanaka, S. Nakabayashi, H. Yoshikawa
    • 学会等名
      The 4th "Physics of cancer" symposium
    • 発表場所
      Leipzig university (Leipzig, Germany).
    • 年月日
      2013-09-24
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光干渉法を用いたがん細胞―有機シラン単分子膜間接着の定量評価2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤 耕作、松崎 賢寿、柿沼 瑛介、益田 顕太朗、坂本 留実、菅沼雅美、中林 誠一郎、谷井 孝至、吉川 洋史
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府)
    • 年月日
      2013-09-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 有機シラン単分子膜パターン基板を用いた癌細胞の接着能評価2013

    • 著者名/発表者名
      柿沼 瑛介、益田 顕太朗、坂本 留実、伊藤 耕作、松崎 賢寿、吉川 洋史、中林 誠一郎、山本 英明、佐藤 裕子、品田 賢宏、谷井 孝至
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府)
    • 年月日
      2013-09-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光干渉を用いた細胞―ハイドロゲル界面可視化法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      松崎賢寿, 菅沼雅美, 渡辺達郎, 佐崎元, Motomu Tanaka, 中林誠一郎, 吉川洋史
    • 学会等名
      バイオアゼンプラ第2回若手シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学産業技術研究所(東京都)
    • 年月日
      2013-06-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 細胞外環境モデルの構築と細胞力学応答の評価2013

    • 著者名/発表者名
      山崎喬, 松崎賢寿, 菅沼雅美, Motomu Tanaka, 中林誠一郎, 吉川洋史
    • 学会等名
      バイオアゼンプラ第2回若手シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学産業技術研究所(東京都)
    • 年月日
      2013-06-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 3次元ティッシュエンジニアリング~細胞の培養・操作・組織化から品質管理、脱細胞化まで~2015

    • 著者名/発表者名
      松崎 賢寿、吉川 洋史
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス(株)
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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