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リソソームに着目した口腔癌細胞のマルチモーダルイメージング解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K10047
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57060:外科系歯学関連
研究機関長崎大学

研究代表者

角 忠輝  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (80284701)

研究分担者 筑波 隆幸  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (30264055)
山口 優  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (50823308)
門脇 知子  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (70336080)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードリソソーム / 口腔癌細胞 / マルチモーダルイメージング / カテプシンK
研究開始時の研究の概要

癌細胞が浸潤と転移を起こすのは、リソソームが細胞外へ分泌される事と深い相関がある。近年、我々はリソソーム性タンパク質の発現レベルを抑制すると浸潤と転移が低下する事を示した。そこで本研究では、口腔癌においてリソソームがどのように細胞や生体の機能に影響を与えるかを様々なイメージングを用いて明らかにする。複数の方法を組み合わせて行うことでリソソームからの分泌がいつ、どのように起こるのかを分子から細胞、さらに個体レベルへと、ミクロからマクロレベルの解析を行う。本研究は不明な点が多く残されていたリソソームによる癌細胞の浸潤と転移について新しい知見を与えてくれるものである。

研究実績の概要

癌細胞が浸潤と転移を起こすのは、リソソームが細胞外へ分泌される事と深い相関がある。近年、我々はリソソーム性タンパク質の発現レベルを抑制すると浸潤と転移が低下する事を示した。そこで本研究では、口腔癌においてリソソームがどのように細胞や生体の機能に影響を与えるかを様々なイメージングを用いて明らかにする。複数の方法を組み合わせて行うことでリソソームからの分泌がいつ、どのように起こるのかを分子から細胞、さらに個体レベルへとマクロからミクロレベルの解析を行う。本研究は不明な点が多く残されていたリソソームによる癌細胞の浸潤と転移について種々のイメージング解析を用いて解明することを目的としている。これまでの所、口腔扁平上皮癌における浸潤能の変化について解析した。口腔扁平上皮癌細胞株であるHSC2、 HSC3、HSC4、 OSC20、 SAS、Ca9-22の6種類に対して、カテプシンKの定量とカテプシンKノックダウン細胞の確立した。
令和5年度にはカテプシンK阻害薬での口腔扁平上皮癌における浸潤能の変化について調べた。口腔扁平癌細胞株6種類でのカテプシンK阻害剤であるOdanacatibを用いてコントロールと阻害薬投与細胞と比較し、浸潤能はMatrigel invasion chamberを使用して測定した。またリソソーム性プロテアーゼをどの程度分泌しているのか、カテプシン群の基質を用いて活性を測定した。さらにカテプシンK過剰発現細胞での口腔扁平上皮癌における浸潤能の変化について解析した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

口腔扁平癌細胞株6種類に対するリソソーム性プロテアーゼについて種々のカテプシン群の基質を用いて活性を測定した。現在、共焦点顕微鏡を用いて上記の口腔扁平癌細胞株にカテプシンKの動態と浸潤能との相関を検討している途中である。また、癌細胞でのリソソーム分泌機構、特にマウス担癌モデルでのリソソーム分泌と浸潤転移の蛍光イメージングについて、実験を行っている。またin vivoにおける一連の転移現象をマルチモーダルイメージングで観察している。

今後の研究の推進方策

本年度は最終年度であったが、一部の実験も途中になっていたことから、令和6年度まで延長させていただいた。順次結果が出次第まとめていく予定である。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 4件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (11件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Rab44 negatively regulates myoblast differentiation by controlling fusogenic protein transport and mTORC1 signaling2023

    • 著者名/発表者名
      Tanimoto Ayuko、Yamaguchi Yu、Kadowaki Tomoko、Sakai Eiko、Oyakawa Shun、Ono Yusuke、Yoshida Noriaki、Tsukuba Takayuki
    • 雑誌名

      Journal of Cellular Biochemistry

      巻: 124 号: 10 ページ: 1486-1502

    • DOI

      10.1002/jcb.30457

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rab44 deficiency accelerates recovery from muscle damage by regulating mTORC1 signaling and transport of fusogenic regulators2023

    • 著者名/発表者名
      Oyakawa Shun、Yamaguchi Yu、Kadowaki Tomoko、Sakai Eiko、Noguromi Mayuko、Tanimoto Ayuko、Ono Yusuke、Murata Hiroshi、Tsukuba Takayuki
    • 雑誌名

      Journal of Cellular Physiology

      巻: 238 号: 10 ページ: 2253-2266

    • DOI

      10.1002/jcp.31082

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Abr, a Rho-regulating protein, modulates osteoclastogenesis by enhancing lamellipodia formation by interacting with poly(ADP-ribose) glycohydrolase2023

    • 著者名/発表者名
      Farhana Fatima、Sakai Eiko、Koyanagi Yu、Yamaguchi Yu、Alam Mohammad Ibtehaz、Okamoto Kuniaki、Tsukuba Takayuki
    • 雑誌名

      Molecular Biology Reports

      巻: 50 号: 9 ページ: 7557-7569

    • DOI

      10.1007/s11033-023-08690-0

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Transposon mutagenesis and genome sequencing identify two novel, tandem genes involved in the colony spreading of Flavobacterium collinsii, isolated from an ayu fish, Plecoglossus altivelis2023

    • 著者名/発表者名
      Kondo Yoshio、Ohara Kenichi、Fujii Ryoji、Nakai Yudai、Sato Chikara、Naito Mariko、Tsukuba Takayuki、Kadowaki Tomoko、Sato Keiko
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 13 ページ: 01-16

    • DOI

      10.3389/fcimb.2023.1095919

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rab44 Deficiency Induces Impaired Immune Responses to Nickel Allergy2023

    • 著者名/発表者名
      Noguromi Mayuko、Yamaguchi Yu、Sato Keiko、Oyakawa Shun、Okamoto Kuniaki、Murata Hiroshi、Tsukuba Takayuki、Kadowaki Tomoko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 2 ページ: 994-994

    • DOI

      10.3390/ijms24020994

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rab34 plays a critical role as a bidirectional regulator of osteoclastogenesis2022

    • 著者名/発表者名
      Feng Yunxia、Tran Manh Tien、Lu Yanyin、Htike Kaung、Okusha Yuka、Sogawa Chiharu、Eguchi Takanori、Kadowaki Tomoko、Sakai Eiko、Tsukuba Takayuki、Okamoto Kuniaki
    • 雑誌名

      Cell Biochemistry and Function

      巻: 40 号: 3 ページ: 263-277

    • DOI

      10.1002/cbf.3691

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Coronin1C is a GDP-specific Rab44 effector that controls osteoclast formation by regulating cell motility in macrophages.2022

    • 著者名/発表者名
      Yu Yamaguchi, Tomoko Kadowaki, Nozomi Aibara, Kaname Ohyama, Kuniaki Okamoto, Eiko Sakai and Takayuki Tsukuba
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.

      巻: 23 号: 12 ページ: 6619-6619

    • DOI

      10.3390/ijms23126619

    • 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] HSP90 drives the Rab11a-mediated vesicular transport of the cell surface receptors in osteoclasts2022

    • 著者名/発表者名
      Tran MT, Okusha Y, Feng Y, Sogawa C, Eguchi T, Kadowaki T, Sakai E, Tsukuba T, Okamoto K
    • 雑誌名

      Cell Biochem Funct

      巻: 40(8) 号: 8 ページ: 838-855

    • DOI

      10.1002/cbf.3745

    • 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] Liquid-phase ASEM imaging of cellular and structural details in cartilage and bone formed during endochondral ossification: Keap1-deficient osteomalacia2021

    • 著者名/発表者名
      Sakai E, Sato M, Memtily N, Tsukuba T, Sato C.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 11 号: 1 ページ: 5722-5722

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84202-z

    • 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
  • [雑誌論文] A novel role of HSP90 in regulating osteoclastogenesis by abrogating Rab11b-driven transport2021

    • 著者名/発表者名
      Tran Manh Tien、Okusha Yuka、Feng Yunxia、Sogawa Chiharu、Eguchi Takanori、Kadowaki Tomoko、Sakai Eiko、Tsukuba Takayuki、Okamoto Kuniaki
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research

      巻: 1868 号: 10 ページ: 119096-119096

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2021.119096

    • 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
  • [雑誌論文] Large Rab GTPases: Novel Membrane Trafficking Regulators with a Calcium Sensor and Functional Domains2021

    • 著者名/発表者名
      Tsukuba Takayuki、Yamaguchi Yu、Kadowaki Tomoko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 14 ページ: 7691-7691

    • DOI

      10.3390/ijms22147691

    • 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
  • [雑誌論文] Rab44 isoforms similarly promote lysosomal exocytosis, but exhibit differential localization in mast cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Kadowaki T, Yamaguchi Y, Ogawa K, Tokuhisa M, Okamoto K, Tsukuba T.
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 11 号: 4 ページ: 1165-1185

    • DOI

      10.1002/2211-5463.13133

    • 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
  • [雑誌論文] The Role of Cytokines Produced via the NLRP3 Inflammasome in Mouse Macrophages Stimulated with Dental Calculus in Osteoclastogenesis2021

    • 著者名/発表者名
      Mae Megumi、Alam Mohammad Ibtehaz、Yamashita Yasunori、Ozaki Yukio、Higuchi Kanako、Ziauddin S. M.、Montenegro Raudales Jorge Luis、Sakai Eiko、Tsukuba Takayuki、Yoshimura Atsutoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 22 ページ: 12434-12434

    • DOI

      10.3390/ijms222212434

    • NAID

      120007186852

    • 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
  • [学会発表] Rab44は筋衛星細胞におけるmTORC1シグナル伝達と融合制御因子の輸送の調節により筋再生を負に制御する2023

    • 著者名/発表者名
      親川駿、山口優,門脇知子,坂井詠子, 野黒美麻由子, 谷本あゆ子, 筑波 隆幸
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Rab44はmTORC1シグナルを制御することで筋芽細胞の分化を負に制御する2023

    • 著者名/発表者名
      谷本 あゆ子、山口 優,門脇 知子,坂井 詠子, 親川 駿, 筑波 隆幸
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Rufy4のRUNドメイン欠失変異体は糸状仮足形成を促進し破骨細胞の骨吸収を抑制する2023

    • 著者名/発表者名
      坂井 詠子, 小栁 悠, Farhana Fatima, 山口 優,筑波 隆幸
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Dennd2cは破骨細胞分化を負に制御する2023

    • 著者名/発表者名
      小栁 悠、坂井 詠子、山口 優、Farhana Fatima、平 曜輔、村田比呂司、筑波 隆幸
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Rab44はコラーゲン抗体誘発性関節炎において炎症反応を制御する2023

    • 著者名/発表者名
      山口 優,門脇 知子,坂井 詠子,野黒美 麻由子,親川 駿, 日浅 匠,馬渡 遥香,筑波 隆幸
    • 学会等名
      第46回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Rab44タンパク質による炎症応答制御機構2022

    • 著者名/発表者名
      門脇知子、山口 優、佐藤啓子、筑波隆幸
    • 学会等名
      第64回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子量Rabタンパク質が制御する筋芽細胞から筋管への分化機構2022

    • 著者名/発表者名
      谷本 あゆ子,山口 優,門脇 知子,親川 駿, 坂井 詠子,小野 悠介, 吉田 教明,筑波 隆幸
    • 学会等名
      第95回生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Coronin1CはGDP特異的Rab44エフェクターでありマクロファージの細胞運動を調節することで破骨細胞形成を制御する2022

    • 著者名/発表者名
      山口 優,門脇 知子,相原 希美,大山 要,岡元 邦彰,坂井 詠子,筑波 隆幸
    • 学会等名
      第95回生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子量Rabタンパク質による筋衛星細胞と筋形成過程に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      親川駿、山口優,門脇知子,谷本あゆ子, 坂井詠子,村田比呂司、筑波隆幸
    • 学会等名
      第95回生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Rufy4はRUNドメインを介して破骨細胞による骨吸収を制御する2022

    • 著者名/発表者名
      坂井 詠子, Farhana Fatima, 小栁 悠, 山口 優,筑波 隆幸
    • 学会等名
      第95回生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属アレルギーでの高分子量Gタンパク質Rab44の役割2022

    • 著者名/発表者名
      野黒美麻由子、山口優、佐藤啓子、村田比呂司、筑波隆幸、門脇知子
    • 学会等名
      第45回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 現代歯科薬理学 第7版2024

    • 著者名/発表者名
      鈴木 邦明、戸苅 彰史、青木 和広、兼松 隆、筑波 隆幸、八田 光世
    • 総ページ数
      416
    • 出版者
      医歯薬出版
    • ISBN
      9784263456774
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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