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近赤外光発光イメージングを用いた非侵襲的・経時的なマウス脳内細胞状態定量法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 14J01180
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 システムゲノム科学
研究機関東京大学

研究代表者

久保田 晋平  東京大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード癌転移モデル / イメージング / システム生物学 / システムズ生物学
研究実績の概要

自己免疫疾患や癌転移といった少数細胞が原因となる全身性疾患において、全身・全臓器一細胞解像度イメージングを用いた定量的解析手法は病態理解、治療法開発の基盤技術となる。
透明化処理後臓器の光透過性、イメージング画像の解像度を定量化することによって、それぞれの臓器に対して最適な屈折率を検討する。免疫細胞、間質細胞などに対する免疫染色の条件検討を行い、癌細胞を取り巻く様々な微小環境の構成細胞可視化に取り組んだ。最初に個体・臓器レベルでの癌微小環境観察系を確立し、癌転移巣の時系列的変遷の検出に取り組んだ。次に免疫染色を行い血管系の描出を行うことにより、癌転移巣と血管系との距離を一細胞解像度で定量化した。一細胞解像度で脳転移巣の病態解析を行ったのは世界初である。癌微小環境可視化の技術を確立した後に、同じ癌細胞種の異なる臓器に対する転移形式の差異、異なる癌細胞種の同じ臓器に対する転移形式の差異を病理学的に定量解析した。
包括的に哺乳類個体の細胞ネットワークを観察する技術を開発することにより「個体レベルのシステム生物学」が可能となった。久保田らの開発した透明化手法は臓器を均一に染色することのできる免疫組織化学染色法と組み合わせる事によって分子から細胞そして個体という多階層にわたる複雑な生命現象の解明に更なる力を発揮すると期待できる。更にこの技術により臓器に存在する少数細胞の同定そして細胞同士の関連性が初めて明らかになると考えており、癌や免疫疾患を始めとした医学分野において新たな視点を生み出すと期待出来る。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Chemical Principles in Tissue Clearing and Staining Protocols for Whole-Body Cell Profiling.2016

    • 著者名/発表者名
      Tainaka K, Kuno A, Kubota SI, Murakami T, Ueda HR.
    • 雑誌名

      Annu. Rev. Cell Dev. Biol.

      巻: 32 号: 1 ページ: 713-741

    • DOI

      10.1146/annurev-cellbio-111315-125001

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 1細胞解像度個体全身三次元イメージング2015

    • 著者名/発表者名
      久保田晋平,田井中一貴,上田泰己
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: No.3 ページ: 278-282

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Whole-body imaging with single-cell resolution by tissue-decolorization2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Tainaka*, Shimpei I. Kubota*, Takeru Q. Suyama, Etsuo A. Susaki, Dimitri Perrin, Maki Ukai-Tadenuma, Hideki Ukai, and Hiroki R. Ueda. *Co-first author
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 159 号: 4 ページ: 911-924

    • DOI

      10.1016/j.cell.2014.10.034

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Whole-body quantitative analysis of cancer metastasis.2017

    • 著者名/発表者名
      Kubota SI, Takahashi K, Nishida J, Ehata S, Miyazono K., Tainaka K., Ueda HR.
    • 学会等名
      第90回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール、長崎新聞文化ホール (長崎、長崎市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Whole-organ pathology of cancer metastasis with single cell resolution.2017

    • 著者名/発表者名
      Kubota SI, Takahashi K, Nishida J, Tainaka K., Ehata S, Miyazono K., Ueda HR.
    • 学会等名
      KEYSTONE SYMPOSIA Inflammation-Driven Cancer: Mechanisms to Therapy (J7),
    • 発表場所
      Keystone, USA
    • 年月日
      2017-02-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Whole-organ quantitative analysis of cancer metastasis.2016

    • 著者名/発表者名
      Kubota SI, Takahashi K, Nishida J, Ehata S, Miyazono K.
    • 学会等名
      The 75th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川、横浜市)
    • 年月日
      2016-10-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Quantiative cell profilingwith whole-organ imaging.2016

    • 著者名/発表者名
      Kubota SI, Tainaka K, Suyama TQ, Susaki EA, Ueda HR.
    • 学会等名
      QBiC symposium 2016
    • 発表場所
      Henri Life Science Center (Osaka, Toyonaka)
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Whole-Body Imaging with Single Cell Resolution for Unbiased Analysis of Cell Status.2016

    • 著者名/発表者名
      Kubota SI, Tainaka K, Suyama TQ, Susaki EA, Ueda HR. ポスター, 2016年7月
    • 学会等名
      The 5th JCA-AACR Special Joint Conference
    • 発表場所
      Tokyo Bay Maihama Hotel Club Resort (Chiba, Urayasu-shi)
    • 年月日
      2016-07-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Whole-body imaging for unbiased analysis of cell status.2015

    • 著者名/発表者名
      久保田晋平、田井中一貴、須山孟、洲崎悦生、上田泰己.
    • 学会等名
      第22回日本時間生物学会学術大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-11-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Whole-body imaging for unbiased analysis of immune cell distribution2015

    • 著者名/発表者名
      久保田晋平
    • 学会等名
      第44回 日本免疫学会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Whole body imaging with single cell resolution by tissue decolorization and lipid removal.2015

    • 著者名/発表者名
      久保田晋平、田井中一貴、須山孟、洲崎悦生、上田泰己.
    • 学会等名
      2015 Gordon Research Conference on Synthetic Biology
    • 発表場所
      Newry
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Whole body imaging with single cell resolution by the CUBIC perfusion protocol2015

    • 著者名/発表者名
      Shimpei I. Kubota, Kazuki Tainaka, Takeru Q. Suyama, Etsuo A. Susaki, Hiroki R. Ueda
    • 学会等名
      第88回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-03-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Whole body imaging with single cell resolution by the CUBIC perfusion protocol2015

    • 著者名/発表者名
      Shimpei I. Kubota, Kazuki Tainaka, Takeru Q. Suyama, Etsuo A. Susaki, Hiroki R. Ueda
    • 学会等名
      The Third Annual winter q-bio meeting
    • 発表場所
      ハワイ
    • 年月日
      2015-02-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 、生体組織透明化•脱色化試薬による一細胞解像度個体丸ごとイメージング技術の開発22014

    • 著者名/発表者名
      久保田晋平,田井中一貴,上田泰己
    • 学会等名
      第131回日本薬理学会関東部会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-10-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Whole-organ, whole-body imaging with single-cell resolution using chemical cocktails 22014

    • 著者名/発表者名
      Shimpei I. Kubota, Kazuki Tainaka, Hiroki R. Ueda
    • 学会等名
      TOKYO TRANSLATIONAL THERAPEUTICS MEETING
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] マウスを丸ごと透明化し 1 細胞解像度で観察する新技術

    • URL

      http://www.m.u-tokyo.ac.jp/news/admin/release_20141104.pdf

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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