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間葉系幹細胞との相互作用で悪性化(高浸潤化)が促進するがん細胞の浸潤機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04233
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関熊本大学 (2018)
名古屋大学 (2016-2017)

研究代表者

森田 康之  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (90380534)

研究分担者 水谷 武臣  北海学園大学, 工学部, 教授 (40451405)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
キーワードがん / がん細胞 / 転移 / 浸潤 / 力学場 / 細胞外マトリックス / がん関連線維芽細胞 / CAF / 間質 / 間葉系幹細胞 / トランスフォーミング増殖因子 / 集団遊走 / スフェロイド / 上皮間葉転換 / 三次元力学場
研究成果の概要

がん細胞は,周囲の細胞(CAF: Cancer-Associated Fibroblast)が産生するサイトカインのみの影響を受ける場合,がん細胞単体で存在するときと比べて,牽引力は変化しないが,糸状仮足とみられる仮足を伸ばして浸潤する形態を示した.一方,そのサイトカインのみでなく,がん細胞周辺にそのサイトカインを産生するCAFを存在させると,牽引力は亢進し,さらに葉状仮足とみられる仮足を発達させ浸潤する挙動を示した.すなわち,がん細胞は,周囲の細胞(CAF)およびそれらが産生するサイトカインの影響を受け,その浸潤力学場および浸潤挙動を大きく変化させることを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの研究では,周囲の細胞(CAF: Cancer-Associated Fibroblast)が産生するサイトカインが,がん細胞に生化学的な作用を及ぼすことはわかっていた.本研究は,そのサイトカインの生化学的作用ばかりでなく,物理的な作用を明らかにすることに成功した.さらには,それを産生するCAFの物理的存在が,がん細胞の浸潤機構に大きな影響を与えることも明らかにした.これは,CAFによる周囲の細胞外マトリックス構造の再編が浸潤に影響を与えるものと考えられる.これらの結果は,がん転移の抑制・制御を目指す創薬分野において,非常に有用な結果である.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] tLyP-1-conjuagted core-shell nanoparticles, Fe3O4@mSiO2, for tumor-targeted drug delivery2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita, R. Sakurai, T. Wakimoto, K. Kobayashi, B. Xu, Y. Toku, G. Song, Q. Luo and Y. Ju
    • 雑誌名

      Applied Surface Science

      巻: 474 ページ: 17-24

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2018.09.205

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] DVC measurement of invasive deformation field of ECM generated by tumor cell induced EMT2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita, T. Yamauchi, Y. Toku, and Y. Ju
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2018 SEM Annual Conference and Exposition on Experimental and Applied Mechanics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Use of a tendon/ligament cell sheet with mesenchymal stem cells and cyclic stretch stimulus for tendon/ligament tissue restoration2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita, F. Matsubara, Y. Toku and Y. Ju
    • 雑誌名

      Journal of Mechanical Engineering

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of differentiation time of mesenchymal-stem-cell to tenocyte under a cyclic stretching with a microgrooved culture membrane and selected measurement cells2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita, T. Yamashita, Y. Toku, and Y. Ju
    • 雑誌名

      Acta of Bioengineering and Biomechanics

      巻: 20

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of 3D deformation field of ECM generated by mesenchymal stem cell using DVC method2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita, N. Kawase, T. Yamauchi, and Y. Ju
    • 雑誌名

      Proceedings of the SEM Annual 2017: Conference and Exposition on Experimental and Applied Mechanics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of precise optimal cyclic strain for tenogenic differentiation of MSCs2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita, T. Sato, S. Watanabe, and Y. Ju
    • 雑誌名

      Proceedings of the XIII International Congress Conference and Exposition on Experimental and Applied Mechanics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] がん転移における上皮間葉転換ががん細胞の4D浸潤力学場に及ぼす影響の解明2019

    • 著者名/発表者名
      森田康之, 山内崇司, 徳悠葵, 巨陽
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会応力・ひずみ測定部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] DVC measurement of invasive deformation field of ECM generated by cancer cell with/without EMT2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita
    • 学会等名
      The 2018 Engineering Workshop in Kumamoto
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DVC measurement of invasive deformation field of ECM generated by tumor cell induced EMT2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita, T. Yamauchi, Y. Toku, and Y. Ju
    • 学会等名
      The 2018 SEM Annual Conference and Exposition on Experimental and Applied Mechanics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 異なる細胞外基質弾性率での幹細胞分化過程における力学場計測2018

    • 著者名/発表者名
      森田康之, 山本陵介, 徳悠葵, 巨陽
    • 学会等名
      日本機械学会2018年度年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] がん細胞の浸潤力学場に上皮間葉転換が及ぼす影響の4次元DVC計測2017

    • 著者名/発表者名
      山内崇司, 森田康之, 徳悠葵, 巨陽, 河瀬直樹
    • 学会等名
      日本機械学会第29回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      ウインクあいち
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Use of a tendon/ligament cell sheet with mesenchymal stem cells and cyclic stretch stimulus for tendon/ligament tissue restoration2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita, F. Matsubara, Y. Toku, and Y. Ju
    • 学会等名
      Malaysia-Japan Joint Symposium on Biomechanics & Medical Engineering 2017: International Conference on Advances in Mechanical Engineering 2017 (ICAME2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of 3D deformation field of ECM generated by mesenchymal stem cell using DVC method2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita, N. Kawase, T. Yamauchi, and Y. Ju
    • 学会等名
      SEM Annual 2017: Conference and Exposition on Experimental and Applied Mechanics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 伸縮刺激を用いた間葉系幹細胞の腱細胞分化における繰り返し周波数の影響に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      平野勇勝, 森田康之, 徳悠葵, 巨陽
    • 学会等名
      日本機械学会第28回バイオフロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DVC法を用いたがん細胞スフェロイドの浸潤力学場計測2017

    • 著者名/発表者名
      中野優亮, 森田康之, 山内崇司, 徳悠葵, 巨陽
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2017材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] デジタル画像相関法を用いた伸展下における細胞内力学場計測2017

    • 著者名/発表者名
      梅井航, 森田康之, 徳悠葵, 巨陽
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 細胞外基質の弾性率が幹細胞分化時の力学場に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      山本陵介, 森田康之, 徳悠葵, 巨陽
    • 学会等名
      日本機械学会第30回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DVC法を用いた幹細胞分化時における細胞外基質の3次元力学場計測2016

    • 著者名/発表者名
      山本陵介, 森田康之, 山内崇司, 徳悠葵, 巨陽
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2016材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2016-10-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 力学刺激での腱分化過程におけるタンパク質発現の1細胞計測に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      森田康之, 山下貴大, 巨陽
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of precise optimal cyclic strain for tenogenic differentiation of MSCs2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita, T. Sato, S. Watanabe, and Y. Ju
    • 学会等名
      XIII International Congress Conference and Exposition on Experimental and Applied Mechanics
    • 発表場所
      Hilton Orlando Lake Buena Vista, Orlando, Florida, USA
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 間葉系幹細胞の腱組織構築に対するひずみ依存性2016

    • 著者名/発表者名
      東浦功治, 森田康之, 佐藤俊博, 徳悠葵, 巨陽
    • 学会等名
      日本機械学会第27回バイオフロンティア講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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