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圧縮ストレスがトリガーとなるがん細胞の浸潤能獲得機構

研究課題

研究課題/領域番号 21K07141
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
研究機関北海道大学

研究代表者

石原 誠一郎  北海道大学, 先端生命科学研究院, 助教 (10719933)

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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードがん / 圧縮ストレス / メカノバイオロジー / MMP1 / IL-8 / がん関連線維芽細胞 / Meflin / がん細胞 / 膵がん / 浸潤 / CAF / 細胞培養
研究開始時の研究の概要

がん細胞の浸潤はがん患者の予後不良に強く相関する.がん細胞は生体内で圧縮ストレスを受けるが,圧縮ストレスが浸潤能に与える影響は不明である.細胞に圧縮ストレスを与える既存の方法では,浸潤できない物質中にがん細胞を埋め込むため,圧縮ストレスを与えながら浸潤を解析することができない.そこで本研究ではがん細胞に圧縮ストレスを加えると同時に浸潤能を測定することができる独自の培養法を用いて,圧縮ストレスががん細胞の浸潤能を上昇させるか否かを検証するとともに,その分子機構を解析する.

研究成果の概要

圧縮ストレスは多くのがんで必然的に生じるストレスである一方、それががん細胞に与える影響はほとんど不明である。本研究では圧縮された細胞において生じる表現型および遺伝子発現の変化を解析した。圧縮ストレスが膵がん細胞株KP4細胞の浸潤を促進し、AsPC1細胞の増殖を抑制することを見出した。圧縮されたがん細胞ではMMP1、IL-8の発現が発現増加することを見出した。がん関連線維芽細胞のモデル細胞であるマウス由来の間葉系幹細胞を圧縮したところ、がん抑制性CAFのマーカーであるMeflinの発現が抑制されることを見出した。以上より圧縮ストレスはがん細胞やCAFに影響を与えることを発見した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

圧縮ストレスとがんの進行の関係性を検証し,そのメカニズムを解き明かすことで,関連する分子を阻害する新規のがん治療薬開発への貢献が期待される.また本研究で用いた細胞の圧縮システムは,がん研究のみならず,圧縮ストレスの影響が考えられる他分野の研究(血管の病気,発生時の形態形成,人工臓器作製等)にも活かすことができる.本研究はがん研究の分野のみならず,他の学術領域にも応用可能な知見・実験技術を提供する.

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

    (17件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Substrate stiffness induces nuclear localization of myosin regulatory light chain to suppress apoptosis2023

    • 著者名/発表者名
      Onishi Katsuya、Ishihara Seiichiro、Takahashi Masayuki、Sakai Akihiro、Enomoto Atsushi、Suzuki Kentaro、Haga Hisashi
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 597 号: 5 ページ: 643-656

    • DOI

      10.1002/1873-3468.14592

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stiffness-Modulation of Collagen Gels by Genipin-Crosslinking for Cell Culture2023

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Seiichiro、Kurosawa Haruna、Haga Hisashi
    • 雑誌名

      Gels

      巻: 9 号: 2 ページ: 148-148

    • DOI

      10.3390/gels9020148

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The interferon-β/STAT1 axis drives the collective invasion of skin squamous cell carcinoma with sealed intercellular spaces2022

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Yuji、Nio-Kobayashi Junko、Ishihara Seiichiro、Enomoto Atsushi、Akiyama Masashi、Ichihara Ryosuke、Haga Hisashi
    • 雑誌名

      Oncogenesis

      巻: 11 号: 1 ページ: 27-27

    • DOI

      10.1038/s41389-022-00403-9

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mammaglobin 1 mediates progression of trastuzumab‐resistant breast cancer cells through regulation of cyclins and <scp>NF‐κB</scp>2022

    • 著者名/発表者名
      Kusumastuti Ratih、Kumagai Yuji、Ishihara Seiichiro、Enomoto Atsushi、Murakami Takashi、Yasuda Motoaki、Haga Hisashi
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 12 号: 10 ページ: 1797-1813

    • DOI

      10.1002/2211-5463.13468

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 圧縮ストレスがもたらすがん進行機構2024

    • 著者名/発表者名
      1.石原 誠一郎、安藤 奈緒美、三宅 楓子、小林 友香、照山 さやこ、芳賀 永
    • 学会等名
      第8回日本メカノバイオロジー学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Compressive stress triggers zinc signaling and progression of pancreatic cancer cells2022

    • 著者名/発表者名
      二瓶 達也、石原 誠一郎、榎本 篤、芳賀 永
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 「硬さ」を認識したがん細胞が転写因子ATF5を介して悪性化するメカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      石原 誠一郎、芳賀 永
    • 学会等名
      令和4年度北大細胞生物研究集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] メカニカルな刺激により引き起こされるがん悪性化2022

    • 著者名/発表者名
      石原 誠一郎、芳賀 永
    • 学会等名
      第1回北海道がん若手研究者交流会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] がん細胞における転写因子ATF5を介したメカノレスポンス2022

    • 著者名/発表者名
      石原 誠一郎、芳賀 永
    • 学会等名
      第7回日本メカノバイオロジー学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 膵がんにおいて圧縮ストレスが駆動する亜鉛シグナルと悪性化2022

    • 著者名/発表者名
      二瓶達也, 石原誠一郎, 榎本篤, 芳賀永
    • 学会等名
      第23回日本亜鉛栄養治療研究会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 圧縮ストレスを受けた膵臓がん細胞におけるメカノトランスダクション2022

    • 著者名/発表者名
      二瓶達也, 石原誠一郎, 榎本篤, 芳賀永
    • 学会等名
      第6回日本メカノバイオロジー学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧縮刺激を受ける膵臓がん細胞における細胞内遊離亜鉛イオンを介した MMP1発現亢進2021

    • 著者名/発表者名
      二瓶達也, 石原誠一郎, 芳賀永
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 膵臓がん細胞における 圧縮刺激に誘導される細胞内遊離亜鉛イオンを介したシグナル伝達2021

    • 著者名/発表者名
      二瓶達也, 石原誠一郎, 芳賀永
    • 学会等名
      2021年度先端モデル動物支援プラットホーム若手支援技術講習会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 膵臓がん細胞において圧縮刺激はアクアポリン及び細胞内亜鉛イオンを介して MMP1 の発現を亢進させる2021

    • 著者名/発表者名
      二瓶達也, 石原誠一郎, 芳賀永
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧縮刺激は膵臓がん細胞において細胞内遊離亜鉛イオンを介したシグナル伝達を引き起こす2021

    • 著者名/発表者名
      二瓶達也, 石原誠一郎, 芳賀永
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 膵臓がん細胞における細胞内遊離亜鉛が媒介するメカノトランスダクション2021

    • 著者名/発表者名
      二瓶達也, 石原誠一郎, 榎本篤, 芳賀永
    • 学会等名
      メカノバイオ討論会2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞に圧縮刺激を加える三次元培養系の開発と膵臓がん細胞の遺伝子発現変化2021

    • 著者名/発表者名
      二瓶達也, 石原誠一郎, 榎本篤, 芳賀永
    • 学会等名
      患者由来がんモデル研究会2021
    • 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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