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3次元共培養モデルを用いたガン細胞血管浸潤の実時間観察とガン転移の生体力学的検討

研究課題

研究課題/領域番号 17K01375
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関日本大学

研究代表者

片岡 則之  日本大学, 工学部, 教授 (20250681)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードガン転移 / バイオメカニクス / 3次元共培養 / 3次元培養 / 骨組織 / 石灰化 / 血管内皮細胞 / 流れ負荷システム / アクチンフィラメント / ガン / 転移 / 血管 / 細胞培養
研究成果の概要

本研究では、ガン転移の詳細なメカニズム解明のため、すなわちガン細胞が血管組織に接着、浸潤する様子を直接観察可能な血管等の3次元培養モデルを用いてガン細胞の挙動を観察した。本研究の結果、明確に浸潤挙動が確認出来た。流れ負荷条件下では、動脈系の流速ではガン細胞の血管内皮への接着は非常に難しく、静脈系、あるいは微小循環系で想定されるせん断応力、流速でガン細胞の内皮細胞への接着、浸潤が生じやすい、と考えられる結果であった。骨組織を模擬した3次元共培養系では、石灰化が生じた実験条件下でのみ、ガン細胞の浸潤が確認された。
本研究により、ガンの転移を直接、観察する実験系の構築に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在のガン治療においては、早期診断・早期治療とともに、ガンの再発・転移の予防が重要な課題である。これまでの多くの研究により、分子レベルのガン細胞転移プロセスの解明は進んできた。ところが、各因子の相互的な作用、現象の連続的な解明は行われておらず、全容解明には程遠い状態である。このようななか、生化学的な研究と動物実験の相補的な役割を果たすのが、本研究で目指している「3次元共培養モデル」である。本研究のモデルを用いれば、分子、タンパク、細胞の挙動を実時間かつ3次元的にイメージングすることが可能であり、ガン細胞転移プロセスの解明の大きなブレイクスルーとなりうる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] 骨芽細胞様株化細胞の石灰化及び分化に及ぼす長期力学刺激負荷の影響2019

    • 著者名/発表者名
      中嶋一雅、小松原和矩、長谷川翔大、下權谷祐児、片岡則之
    • 学会等名
      日本機械学会 第30回バイオフロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 骨芽細胞様細胞に対する回転型流体せん断応力負荷に対する応答2019

    • 著者名/発表者名
      中嶋一雅、小松原和矩、下權谷祐児、片岡則之
    • 学会等名
      日本機械学会 第32回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Effect of mechanical stimulation on calcification and differentiation of MC3T3-E12019

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Komatsubara, Shouta Hasegawa, Kazumasa Nakajima, Yuji shimogonya, Noriyuki Kataoka
    • 学会等名
      10th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time observation of F-actin fluctuation in living cell2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoteru Oka, Gan Buntara Sthenly and Noriyuki Kataoka1
    • 学会等名
      World Congress on Biomechanics 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3 次元培養モデルを用いた流れ場でのメラノーマ細胞の実時間観察2018

    • 著者名/発表者名
      斎藤雅史、菅野健太、霜田浩貴、竹下彪我、堤浩平、片岡則之
    • 学会等名
      日本機械学会 第31回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 生細胞内アクチンフィラメントの微小ゆらぎの計測2017

    • 著者名/発表者名
      岡 知輝, 片岡則之
    • 学会等名
      第56回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 生細胞アクチンフィラメントの微小ゆらぎの解析2017

    • 著者名/発表者名
      岡 知輝, 片岡則之
    • 学会等名
      第28回バイオフロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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