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2021 年度 実績報告書

癌転移における細胞の内圧緩和機構の解明に向けた外圧印加型塩素イオンセンサーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K15373
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

山岸 彩奈  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (00778293)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード塩化物イオン / 癌細胞 / 浸潤能 / イオンチャネル
研究実績の概要

本研究では、原子間力顕微鏡(AFM)で機械的に外力を印加した際にがん細胞から排出される塩化物イオンを測定することで、細胞圧縮状態における塩化物イオンチャネルClic1の機能を明らかにすることを目的としている。2021度はClic1の塩化物イオン排出が、がんの浸潤・遊走に寄与するメカニズムを明らかにするために、まずClic1ノックアウト(CKO)株の樹立と塩化物イオン排出能評価を行った。CKO株はゲノム編集により高転移性マウス乳がん細胞を用いて作成した。塩化物イオンと相互作用することで蛍光強度が減少する蛍光色素(MQAE)を導入した細胞に対して、AFMを用いて外力を印加し、外力印加前後の細胞内蛍光強度を算出することで塩化物イオン排出能を評価した。元株と比較して、CKO株では外力印加10分後の蛍光強度が有意に低いことから、機械的な外力印加による塩化物イオン排出にClic1が関与することが明らかとなった。この塩化物イオン排出は細胞膜伸展によってチャネルが開口することで誘起されると考えている。
また、元株及びCKO株の浸潤性及び遊走性を評価した結果、これまでの報告と同様にCKO株は元株と比較して浸潤性・遊走性ともに低下することが確認された。一方で、細胞弾性率及び細胞運動速度を評価した結果、元株とCKO株の間に有意な差は確認されなかった。よってClic1のKOによる浸潤性・遊走性の低下は細胞が固くなる、あるいは運動速度が遅くなったためではなく、塩化物イオン排出能が低下し、容積調節能が低下したためであると示唆された。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Study on Cancer Cell Invasiveness via Application of Mechanical Force to Induce Chloride Ion Efflux2021

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi Ayana、Ito Fumie、Nakamura Chikashi
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 93 ページ: 9032~9035

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.1c01589

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] がん浸潤関連チャネル Clic1が開口する外力条件と細胞接着状態の関係2022

    • 著者名/発表者名
      長田 あかね、山岸 彩奈、中村 史
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会(2022)
  • [学会発表] 塩化物イオン排出能の測定によるがん細胞の浸潤性評価2021

    • 著者名/発表者名
      山岸 彩奈、長田 あかね、中村 史
    • 学会等名
      第15回バイオ関連化学シンポジウム
  • [学会発表] 外力印加時に塩化物イオンを排出するがん浸潤関連チャネルClic1の機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      長田 あかね、山岸 彩奈、中村 史
    • 学会等名
      第73回生物工学会大会(2021)
  • [学会発表] Evaluation of Chloride Ion Efflux Ability in Highly Metastatic Mouse Breast Cancer Cell2021

    • 著者名/発表者名
      Ayana Yamagishi, Fumie Ito, Hyonchol Kim, Chikashi Nakamura
    • 学会等名
      BIOSENSORS 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of chloride ion efflux ability in breast cancer cell by using atomic force microscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Ayana Yamagishi, Fumie Ito, Hyonchol Kim, Chikashi Nakamura
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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