• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

Metabolic gradients下のがん細胞の方向性遊走誘導因子

研究課題

研究課題/領域番号 17K07173
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 腫瘍生物学
研究機関佐賀大学

研究代表者

高橋 英嗣  佐賀大学, 理工学部, 教授 (30206792)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードがん / 血行性遠隔転移 / 酸素濃度勾配 / pH勾配 / 細胞遊走 / 方向性遊走 / イメージング / 遠隔転移 / 微小流体素子 / シミュレーション / がん微小環境 / MDA-MB-231 / マイクロフルイディクス / がん転移 / 低酸素微小環境
研究成果の概要

がん細胞(MDA-MB-231)の遊走に方向性を付与する代謝性因子(cue)の存在をin vitroで検討した。まず、培養ディッシュ内に腫瘍組織で報告されている程度のpHおよびO2勾配を形成できる微小流体デバイス(GCG)を新規考案した。次に、GCG直下の細胞の遊走を24時間にわたって観察し、これらが高pH/O2方向に遊走すること(方向性遊走)を示した。細胞外pH勾配を消失させると方向性遊走は消失した。方向性遊走の強さは培地の平均pHに依存した。一方で、細胞外O2勾配は方向性遊走のcueとはならなかった。最後に、細胞外のマクロな空間的pH勾配が方向性遊走をもたらすモデルを提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がんは日本人の死因の第1位を占めるが、その90%は原発がんではなく、転移したがんによるものであることから、がん転移のコントロールは極めて重要である。われわれは、がん生物学の観点から、血行性遠隔転移の最初のステップ、すなわちがん細胞が局所組織内を浸潤し腫瘍内微小血管に到達するプロセスで、固形がん組織に特有な極めて急峻な組織内代謝物質濃度勾配、とりわけpH勾配が、がん細胞遊走の方向を決め、がん細胞を血管に誘導する因子である可能性をin vitroで示した。この結果は、薬物等により組織内pHを制御することで血行性遠隔転移の確率を低下させ得る可能性を示すものである。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 8件、 招待講演 6件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] A Relatively Small Gradient of Extracellular pH Directs Migration of MDA-MB-231 Cells In Vitro2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Eiji、Yamaguchi Daisuke、Yamaoka Yoshihisa
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 7 ページ: 2565-2565

    • DOI

      10.3390/ijms21072565

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A compact scanning probe for photoacoustic microscopy using ultrasonic actuator stage2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaoka Y、Funatsu K、Yoshidumi Y、Kubo A、Notsuka Y、Takahashi E
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 59 号: 3 ページ: 030906-030906

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ab7061

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivo visualization of blood vessels in mouse ear by photoacoustic microscopy with transmissive liquid-crystal adaptive optics2020

    • 著者名/発表者名
      Notsuka Y、Kurihara M、Hashimoto N、Takahashi E、Yamaoka Y
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 11240, Photons Plus Ultrasound: Imaging and Sensing 2020

      巻: - ページ: 1124039-1124039

    • DOI

      10.1117/12.2545777

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An in vitro model for determining tumor cell migration under metabolic gradients2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuruno Y, Okubo K, Fujiwara T, Yamaoka Y, Takahashi E
    • 雑誌名

      Adv Exp Med Biol

      巻: 1072 ページ: 201-205

    • DOI

      10.1007/978-3-319-91287-5_32

    • ISBN
      9783319912851, 9783319912875
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An in vitro model for determining tumor cell migration under metabolic gradients2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuruno Y, Okubo K, Fujiwara T, Yamaoka Y, Takahashi E
    • 雑誌名

      Adv Exp Med Biol (掲載決定)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ru錯体による培養細胞組織中の酸素濃度勾配イメージング法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      大久保魁馬、靏野雄介、藤原隆祐、井上海大、山岡禎久、高橋英嗣
    • 雑誌名

      信学技法

      巻: MBE2017-75 ページ: 47-52

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Simple and inexpensive technique for measuring oxygen consumption rate in adherent cultured cells2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E, Yamaoka Y
    • 雑誌名

      J Physiol Sci

      巻: 67 号: 6 ページ: 731-737

    • DOI

      10.1007/s12576-017-0563-7

    • NAID

      40021363530

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Directional migration of MDA-MB-231 cells under O2/pH gradients2017

    • 著者名/発表者名
      Enokida Y, Tsuruno Y, Okubo K, Yamaoka Y, Takahashi E
    • 雑誌名

      Adv Exp Med Biol

      巻: 977 ページ: 169-174

    • DOI

      10.1007/978-3-319-55231-6_23

    • ISBN
      9783319552293, 9783319552316
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 透過型液晶補償光学素子を用いたin vivo高NA光音響顕微鏡の空間分解能向上2021

    • 著者名/発表者名
      能塚雄介,栗原 誠,橋本信幸,高橋英嗣,山岡禎久
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第41回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 血管走行可視化を目指した波形相互相関光音響イメージング2021

    • 著者名/発表者名
      井上翔太,能塚雄介,高橋英嗣,山岡禎久
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第41回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] がん細胞の方向性遊走:細胞外pH勾配と細胞内pHおよび細胞分極の関係2021

    • 著者名/発表者名
      小島健太郎、山口大輔、波田悠暉、河村勇輝、山岡禎久、高橋英嗣
    • 学会等名
      2021年日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 酸素濃度およびpH勾配下のMDA-MB-231細胞の方向性遊走2021

    • 著者名/発表者名
      波田悠暉、小島健太郎、山口大輔、河村勇輝、高橋英嗣
    • 学会等名
      2021年日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 2光子光音響波選択検出のための信号差分抽出法の検証2021

    • 著者名/発表者名
      金子昂司,前原正司,浜野修次郎,高橋英嗣,山岡禎久
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 円偏光ビームを用いた光音響イメージング装置の開発2021

    • 著者名/発表者名
      濱野 純,能塚雄介,高橋英嗣,山岡禎久
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Further evidence that gradients of extracellular pH direct migration of MDA-MB-231 cells in vitro.2021

    • 著者名/発表者名
      Eiji Takahashi, Yuki Hada, Daisuke Kojima, Yoshihisa Yamaoka
    • 学会等名
      ISOTT2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞外pHがMDA-MB-231細胞の方向性遊走にあたえる影響2020

    • 著者名/発表者名
      山口大輔, 小島健太郎, 波田悠暉, 河村勇輝, 山岡禎久, 高橋英嗣
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 超音波アクチュエータステージを用いた光音響顕微鏡システムの構築および性能評価2020

    • 著者名/発表者名
      吉積雄太,能塚雄介,高橋英嗣,山岡禎久
    • 学会等名
      光・量子デバイス研究会「バイオメディカルフォトニクス応用」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] がん細胞株における酸素を必要としないミトコンドリア膜電位形成2020

    • 著者名/発表者名
      川野梨玖、高橋英嗣
    • 学会等名
      第24回酸素ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 酸素および H+濃度勾配下のMDA-MB-231 細胞の方向性遊走2020

    • 著者名/発表者名
      波田悠暉, 高橋英嗣
    • 学会等名
      第71回 西日本生理学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] pH勾配下のがん細胞の方向性遊走:コンピュータシミュレーション2020

    • 著者名/発表者名
      井上海大, 小島健太郎, 山口大輔, 波田悠暉, 大庭未那, 山岡禎久, 高橋英嗣
    • 学会等名
      2020年 日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] pH勾配下のがん細胞の方向性遊走2020

    • 著者名/発表者名
      山口大輔, 井上海大, 小島健太郎, 波田悠暉, 大庭未那, 山岡禎久, 高橋英嗣
    • 学会等名
      2020年 日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] pH勾配下のがん細胞の方向性遊走:細胞内pH勾配の関与について2020

    • 著者名/発表者名
      小島健太郎、山口大輔、波田悠暉、大庭未那、井上海大、山岡禎久、髙橋英嗣
    • 学会等名
      2020年 日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] How we survive in oxygen deprivations; cellular and molecular strategies2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E
    • 学会等名
      The 10th Joint Seminar between Saga University and Liaoning University -New Trends in Chemistry and Materials Science-
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] In vivo visualization of blood vessels in mouse ear by photoacoustic microscopy with transmissive liquid-crystal adaptive optics2020

    • 著者名/発表者名
      Notsuka Y, Kurihara M, Hashimoto N, Takahashi E, Yamaoka Y
    • 学会等名
      SPIE PHOTONICS BIOS 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoacoustic microscopy by spatial overlap modulation using femtosecond optical pulse train2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaoka Y, Matsumoto K, Notsuka Y, Takahashi E
    • 学会等名
      SPIE PHOTONICS BIOS 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光音響イメージングのためのパルス駆動 LED 励起光源の試作2020

    • 著者名/発表者名
      東 祐希、能塚雄介、高橋英嗣、山岡禎久
    • 学会等名
      2019年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音波アクチュエータステージを用いた光音響顕微鏡の小型化2020

    • 著者名/発表者名
      山岡禎久, 船津海斗, 能塚雄介, 高橋英嗣
    • 学会等名
      第58回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Extracellular gradients of pH direct migration of MDA-MB-231 cells2019

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi D, Kojima K, Yamaoka Y, Takahashi E
    • 学会等名
      ISOTT2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mitochondrial membrane potential can be sustained without functioning complex IV2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E, Yamaoka Y
    • 学会等名
      ISOTT2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞外pH勾配による細胞遊走方向の制御2019

    • 著者名/発表者名
      山口大輔, 小島健太郎, 波田悠暉, 井上海大, 大場未那, 山岡禎久, 高橋英嗣
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] pH勾配下にある腫瘍細胞の方向性遊走2019

    • 著者名/発表者名
      藤原隆祐、高橋英嗣
    • 学会等名
      2019年 日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] pH勾配下にある腫瘍細胞の方向性遊走2019

    • 著者名/発表者名
      藤原隆祐, 高橋英嗣
    • 学会等名
      日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 教育講演:細胞・臓器・生体における酸素の測定2018

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      第22回酸素ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 代謝リプログラミングにおけるミトコンドリア膜電位の維持2018

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      第69回西日本生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Ru錯体による培養細胞組織中の酸素濃度勾配イメージング法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      大久保魁馬、靏野雄介、藤原隆祐、井上海大、山岡禎久、高橋英嗣
    • 学会等名
      MEとバイオサイバネティックス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体組織における酸素測定とその課題2018

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      日本大学工学部酒谷研究室セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] An in vitro model for determining tumor cell migration under metabolic gradients2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuruno Y, Okubo K, Fujiwara T, Yamaoka Y, Takahashi E
    • 学会等名
      ISOTT2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 培養細胞培地に形成されるO2勾配のイメージング2017

    • 著者名/発表者名
      大久保魁馬、靏野雄介、藤原隆祐、榎田祐也、山岡禎久、高橋英嗣
    • 学会等名
      日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Anoxic core in single cardiac myocyte: how the cell survives in hypoxia2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E
    • 学会等名
      群馬大学理工学府分子科学部門大学院セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] MDA-MB-231細胞の遊走方向を決める細胞外因子2017

    • 著者名/発表者名
      藤原隆祐, 大久保魁馬, 靏野雄介, 井上海大, 山岡禎久,高橋英嗣
    • 学会等名
      第21回酸素ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Life with less oxygen: how mitochondria sustain membrane potential in metabolic reprogramming2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E
    • 学会等名
      UCC, School of Biochemistry and Cell Biology Seminar
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] ATF: BIOMED ENG TAKAHASHI LAB

    • URL

      http://www.ee.saga-u.ac.jp/sensor/ATF_Biomed/Research.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] RESEARCH

    • URL

      http://www.ee.saga-u.ac.jp/sensor/ATF_Biomed/Research.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] RESEARCH

    • URL

      http://www.ee.saga-u.ac.jp/sensor/ATF_Biomed_J/Research.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi