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がん細胞をメカノセンシタイザー撹乱によって硬化組織から排除する試み

研究課題

研究課題/領域番号 21K07090
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分50010:腫瘍生物学関連
研究機関秋田大学

研究代表者

栗山 正  秋田大学, 医学系研究科, 准教授 (30398226)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードメカノセンシング / FRET / がん浸潤・転移 / 組織硬化 / テンションセンサー / がん転移 / 固定法 / メカノタクシス / 線維化
研究開始時の研究の概要

一般にがんはより硬い足場を好むと言われている。胃・肝臓・肺がんなどではがん周辺の間質が増加し線維化が起きているのが観察される。間質性肺炎が肺がんの発生母地になるなど発がんとも関係が深いが、線維化の亢進とがんの転移にも関係がある事が示唆されている。がんにとって周辺が硬くなる事にどのようなメリットがあるのだろうか? ①硬い基質を好む細胞がより転移しやすいのか?②間質の変化とがんの変化はどちらが先に起こるのか?さらに③がんが好まない間質に置かれた時、生体内から排除する事は可能か?について細胞骨格が作る力である細胞内張力を測定する事によって明らかにしていく。

研究成果の概要

がんは一般的に硬い組織を好むと言われる。実際にがん周辺の細胞が異常に細胞外基質を分泌し、組織が硬化することがある。しかし、がんがその硬さを認識しているかは不明である。我々は細胞骨格の張力をテンションセンサーという分子センサーで測定した。本研究では、硬さが分かっているメカノゲル上でがん細胞を培養し、その指標を基に生体内の硬さを推測するアプローチを取った。テンションセンサーはFRET(Forster Resonance Energy Transfer)という2つの蛍光タンパクの距離をエネルギー遷移量から算定する方法である。ゲル上と組織内を同等の感度で観察できる方法を開発したので報告する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がんによる死亡原因の大半はがん転移によって引き起こされる多臓器不全である。がん免疫が患者に光明をもたらしているが、転移を予測、診断する方法の開発は社会的な急務である。今回は組織の硬さを測定するのではなく、がんが感じている硬さを知ろうとする研究である。がん細胞は何らかの変異を抱えていて正常細胞とは多くの点で異なっている。がん細胞が感知していた腫瘍周辺のかたさは約20kPaと平滑筋に近く、正常な肺が0.2kPaである事を考えると随分と異なっていた。他の技術を用いて答え合わせも必要であるがこのズレに注目して様々ながんの悪性度とズレの大きさを調べていく必要があるのではないかと考えている。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Glyoxal-methyl-ethylene sulfonic acid fixative enhances the fixation of cytoskeletal structures for Forster resonance energy transfer measurements2024

    • 著者名/発表者名
      Kuriyama Sei、Thasaneeya Kuboki、Itoh Go、Kidoaki Satoru、Tanaka Masamitsu
    • 雑誌名

      Histochemistry and Cell Biology

      巻: - 号: 4 ページ: 337-347

    • DOI

      10.1007/s00418-024-02304-x

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exosomes secreted by ST3GAL5high cancer cells promote peritoneal dissemination by establishing a premetastatic microenvironment2024

    • 著者名/発表者名
      Horie M, Takagane K, Itoh G, Kuriyama S, Yanagihara K, Yashiro M, Umakoshi M, Goto A, Arita J, Tanaka M.
    • 雑誌名

      Molecular Oncology

      巻: 18 号: 1 ページ: 21-43

    • DOI

      10.1002/1878-0261.13524

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CCDC85A is regulated by miR-224-3p and augments cancer cell resistance to endoplasmic reticulum stress.2023

    • 著者名/発表者名
      Takahashi S, Takagane K, Itoh G, Kuriyama S, Umakoshi M, Goto A, Yanagihara K, Yashiro M, Iijima K, and Tanaka M
    • 雑誌名

      Frontiers in Oncology

      巻: 13 ページ: 1196546-1196546

    • DOI

      10.3389/fonc.2023.1196546

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characteristic tetraspanin expression patterns mark various tissues during Xenopus early development2023

    • 著者名/発表者名
      Kuriyama S, Tanaka M
    • 雑誌名

      Development Growth and Differentiation

      巻: - 号: 2 ページ: 109-119

    • DOI

      10.1111/dgd.12836

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crosstalk of tumor stromal cells orchestrates invasion and spreading of gastric cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka M
    • 雑誌名

      Pathology International

      巻: 72 号: 1 ページ: 219-233

    • DOI

      10.1002/1878-0261.13077

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SKAP2 suppresses inflammation-mediated tumorigenesis by regulating SHP-1 and SHP-22022

    • 著者名/発表者名
      Takagane K, Umakoshi M, Itoh G, Kuriyama S, Goto A, Tanaka M
    • 雑誌名

      Oncogene

      巻: 41 号: 8 ページ: 1087-1099

    • DOI

      10.1038/s41388-021-02153-1

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pigment Epithelium Derived Factor is involved in the late phase of osteosarcoma metastasis by increasing extravasation and cell-cell adhesion2022

    • 著者名/発表者名
      Kuriyama S, Tanaka G, Takagane K, Itoh G, Tanaka M
    • 雑誌名

      Front Oncol

      巻: 12

    • DOI

      10.3389/fonc.2022.818182

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Expression of asporin reprograms cancer cells to acquire resistance to oxidative stress2021

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Y, Takagane K, Konno T, Itoh G, Kuriyama S, Yanagihara K, Yashiro M, Yamada S, Murakami S, Tanaka M.
    • 雑誌名

      Cancer Sci

      巻: 112 号: 3 ページ: 1251-61

    • DOI

      10.1111/cas.14794

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 転移に伴う腫瘍細胞外環境の力覚能力に関する解析2023

    • 著者名/発表者名
      栗山 正
    • 学会等名
      第82回 日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 線維化と転移における生体内組織の硬さへのアプローチ2022

    • 著者名/発表者名
      栗山 正
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Characteristic tetraspanin expression patterns mark various tissues during Xenopus early development2022

    • 著者名/発表者名
      SEI KURIYAMA
    • 学会等名
      第55回日本発生生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] PEDF-lamRシグナルは溢出増加と共に腫瘍の組織化を亢進させる2021

    • 著者名/発表者名
      栗山 正
    • 学会等名
      日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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