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2015 年度 実施状況報告書

同種アポトーシス細胞貪食によって誘導される口腔扁平上皮癌の細胞活性化機序

研究課題

研究課題/領域番号 15K11006
研究機関新潟大学

研究代表者

山崎 学  新潟大学, 医歯学系, 助教 (10547516)

研究分担者 阿部 達也  新潟大学, 医歯学総合病院, 医員 (70634856)
丸山 智  新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (30397161)
程 クン  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (40207460)
朔 敬  新潟大学, 医歯学系, 教授 (40145264)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード口腔癌 / 病理学 / アポトーシス / 貪食
研究実績の概要

本年度は以下の実験を行った。
1. pHrodoを用いた同種アポトーシス細胞貪食の観察と定量化:実験には口腔扁平上皮癌由来培養細胞Ca9-22・SASを用いた。UV照射によりアポトーシスを誘導した細胞を、酸性環境下特異的に明るい蛍光を発する蛍光色素pHrodoで標識し、生活がん細胞とともに共培養した。その結果、生活がん細胞の細胞質内に取り込まれた死細胞に一致して、強い蛍光が認められ、死細胞はファゴゾーム内の酸性状況にあることが示された。また、洗浄後に回収した細胞をフローサイトメーターで解析したところ、Ca9-22では90%以上、SASでは50%程度のがん細胞が死細胞を貪食していることがわかった。
2. 超微細構造観察:アポトーシス細胞と共培養した生活がん細胞を、透過電子顕微鏡にて観察すると、死細胞は生活がん細胞のファゴゾーム内に取り込まれており、その周囲からライソゾームの融合が認められた。
3. 同種死細胞貪食現象に関わる分子機構:マクロファージなどの貪食専門細胞では、アポトーシス細胞処理に低分子GTPアーゼRac-1が重要な役割を果たしている。がん細胞もマクロファージ同様の機序を利用している可能性があったので、貪食実験系にRac-1阻害剤を添加し貪食細胞率を解析したところ、死細胞貪食が有意に抑制された。したがって、貪食専門細胞と共通の分子機構が存在することが示唆された。
4. 同種死細胞貪食によるがん細胞の変化:アポトーシス細胞を貪食した後のがん細胞の機能変化を調べるために、遊走浸潤試験を行った。単独培養のがん細胞、アポトーシス細胞あるいはネクローシス細胞と共培養したがん細胞を比較すると、アポトーシス細胞と共培養したがん細胞でのみ遊走浸潤能が亢進し、この機能亢進はRac-1阻害剤添加によって解除された。以上より、同種アポトーシス細胞貪食ががん細胞機能を活性化する可能性が示された。

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

当初の研究計画どおり、着実に結果が得られている。本年度の成果として、アポトーシス細胞貪食ががん細胞機能を亢進することを示すことができた。すなわち、仮説の根幹部分の証明がなされ、研究計画が妥当であったと評価している。

今後の研究の推進方策

研究計画にしたがって次年度より、アポトーシス細胞貪食後に貪食がん細胞で生じる分子発現プロファイルの変化をDNAマイクロアレイ法などで網羅的に解析し、そこから得られた個々の結果について検証を進めていく予定である。細胞増殖や遊走浸潤に関連するシグナル伝達経路に加え、アポトーシス貪食による脂質負荷増大が予想されるので、脂質代謝関連分子の発現変化に注目していく。

次年度使用額が生じた理由

研究計画にしたがって物品費および旅費を支出してきたが、最終的に必要試薬の購入額に満たない残額が生じた。不必要な支出を避けるために、次年度使用額として計上した次第である。

次年度使用額の使用計画

次年度分の助成金と合算することにより、試薬・消耗品購入あるいは外注解析の費用として、有効に使用する予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Tumor-associated macrophages are recruited and differentiated in the neoplastic stroma of oral squamous cell carcinoma.2016

    • 著者名/発表者名
      Essa AAM, Yamazaki M, Maruyama S, Abe T, Babkair H, Raghib AM, Megahed EMED, Cheng J, Saku T.
    • 雑誌名

      Pathology

      巻: 48(3) ページ: 219-227

    • DOI

      doi: 10.1016/j.pathol.2016.02.006

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 口腔扁平上皮癌細胞による死細胞貪食の分子機構とその意義2015

    • 著者名/発表者名
      山崎 学
    • 学会等名
      第57回歯科基礎医学会学術大会・総会
    • 発表場所
      新潟市 朱鷺メッセ
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [学会発表] GAS6/MERTK axis in oral squamous cell carcinoma: a possible mechanism for apoptotic cancer cell clearance by cancer cells and macrophages.2015

    • 著者名/発表者名
      山崎 学,丸山 智,阿部 達也,程 クン,朔 敬
    • 学会等名
      第26回日本臨床口腔病理学会総会・学術大会
    • 発表場所
      札幌市 北海道大学学術交流会館
    • 年月日
      2015-07-29 – 2015-07-31
  • [学会発表] MFG-E8 expression for progression and self-clearance of apoptotic cells in oral squamous cell carcinoma.2015

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki M
    • 学会等名
      The 4th International Conference and Exhibition on Pathology
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2015-07-13 – 2015-07-15
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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