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2023 年度 実績報告書

血行性移動の生物学

研究課題

研究課題/領域番号 22H02634
配分区分補助金
研究機関九州大学

研究代表者

齋藤 大介  九州大学, 理学研究院, 教授 (90403360)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
キーワード始原生殖細胞 / がん細胞 / 血管外遊出 / ニワトリ / ウズラ / 血行性移動
研究実績の概要

本年度は計画通り、「生殖細胞とがん細胞の血行性移動機構とその共通原理」を明らかにするべく鳥類の始原生殖細胞(PGC)とがん細胞を材料として研究を推進し、主に以下3点の実績を得た。
(1)血管外遊走時におけるPGCとがん細胞の挙動記載
血管外遊出は2つの過程、すなわちアレストと血管壁縦断移動から構成される。ライブイメージング解析から、PGCとがん細胞の血管外遊出の挙動が異なることが見出された。PGCでは、アレストは主にスタック(詰まり)によって起こる一方で、がん細胞の場合は血管壁への接着であることがわかった。血管壁縦断移動では、PGCは1つの大きな風船状細胞突起「ブレブ」を形成して移動するのに対し、がん細胞は糸状仮足(浸潤突起)とブレブのハイブリッド型の突起を用いて移動することが示された。(2)血管壁縦断移動に用いる突起の分子機構
血管壁縦断移動にPGCとがん細胞が用いるこれら細胞突起が、store operated calcium entry (SOCE)に依存することを明らかにした。この成果はbioRxiv(https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.06.12.544577v1.full.pdf)に投稿済みであり、現在査読付き論文投稿準備中である。
(3)PGCのブレブ形成は細胞外圧により誘導される
PGCに外圧を加えるとSOCE依存的なブレブ形成が起こることを見出した。SOCEの上流機構として物理的ストレスの存在が示唆された。また、物理ストレスとSOCEの活性化を仲介する機構として核膜の進展である可能性を得た。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本年度はPGCに加えがん細胞の血管内挙動の記載と、がん細胞のトラップのメカニズムの解明を到達目標としていたが、「ニワトリ血管系におけるがん細胞の血管外遊出挙動解析の方法論」、「PGCとがん細胞の血管外遊出機構(bioRxiv投稿済み)」の2つについて、査読つき論文投稿直前の段階に到達した。さらには到達目標を超える成果として、「SOCE上流機構としての細胞外圧力」、「ニワトリPGCを分取する新たな方法論の確立」などについても論文投稿の一歩手前の段階までくることができている。2年目の状況として研究進捗は極めて良好である。

今後の研究の推進方策

PGCブレブ形成を誘導する最上流機構の1つが細胞外からの圧力であり、ブレブ形成の中心にSOCEがある証拠をつかんでいる。そこで今後は、物理ストレスとSOCEを仲介する分子機構の解明を進める。SOCEの活性化をモニターできるPGC(SERCaMP発現PGC)を作成し、圧力負荷環境における薬剤スクリーニングにより当該分子の特定を目指す。
血管壁縦断移動時におけるPGCとがん細胞の細胞突起形態の違いが生まれる原因を探る。2つの細胞主幹における表層Actin繊維と形質膜との結合能の違いに起因する可能性を得ているので、表層Actin繊維と形質膜をリンクする分子Ezrinの機能解析からこの可能性を検証する。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] LIN28 is essential for the maintenance of chicken primordial germ cells2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Katsuya、Kwon Seung June、Saito Daisuke、Atsuta Yuji
    • 雑誌名

      Cells and Development

      巻: 176 ページ: 203874~203874

    • DOI

      10.1016/j.cdev.2023.203874

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An inducible germ cell ablation chicken model for high-grade germline chimeras2023

    • 著者名/発表者名
      Chen Yi-Chen、Saito Daisuke、Suzuki Takayuki、Takemoto Tatsuya
    • 雑誌名

      Development

      巻: 150 ページ: dev202079

    • DOI

      10.1242/dev.202079

    • 査読あり
  • [学会発表] The SOCE system is critical for membrane bleb formation to drive avian primordial germ cell migration2023

    • 著者名/発表者名
      Morita, M., Morimoto, M., Teramoto, T., Ikenouchi, J., Atsuta, Y. and Saito, D.
    • 学会等名
      Avian Model System 11
    • 国際学会
  • [学会発表] Unraveling the avian unique mechanism of primordial germ cell migration with avian unique technology2023

    • 著者名/発表者名
      Saito, D.
    • 学会等名
      56th Annual meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 国際学会
  • [学会発表] Involvement of pressure-sensing mechanisms by nucleus in avian primordial germ cell migration2023

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, M., Saito, D., Ikenouchi, J., Hori, M., Morita, M.
    • 学会等名
      56th Annual meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 国際学会
  • [学会発表] Excess FGF signal input in migrating chick primordial germ cells causes somatic transformation into soma, resulting in migration failure in the dorsal mesentery2023

    • 著者名/発表者名
      Iikawa, H., Kishita, R., Saito, D.
    • 学会等名
      56th Annual meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 国際学会
  • [学会発表] The SOCE system is critical for membrane bleb formation to drive avian primordial germ cell migration2023

    • 著者名/発表者名
      Morita, M., Morimoto, M., Teramoto, T., Ikenouchi, J., Atsuta, Y., Saito, D.
    • 学会等名
      56th Annual meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 国際学会
  • [学会発表] 鳥類始原生殖細胞の胚内移動と細胞内代謝2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤大介、西名藍花、森本愛深、森田瑞基
    • 学会等名
      第97回日本生化学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 鳥類胚の利点を活かした始原生殖細胞の移動研究2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤大介
    • 学会等名
      日仏生物学会第198回例会
    • 招待講演
  • [学会発表] ニワトリ始原生殖細胞の発生における細胞内代謝の役割2023

    • 著者名/発表者名
      西名藍花、林良樹、齋藤大介
    • 学会等名
      第97回日本生化学会大会
  • [学会発表] The SOCE system is critical for membrane bleb formation to drive avian primordial germ cell migration2023

    • 著者名/発表者名
      Morita, M., Morimoto, M., Teramoto, T., Ikenouchi, J., Atsuta, Y., Saito, D.
    • 学会等名
      第97回日本生化学会大会
  • [学会発表] The yolk sac vasculature in early avian embryos provides a novel model for the analysis of cancer extravasation2023

    • 著者名/発表者名
      Fujii, R., Inoko, A., Saito, D.
    • 学会等名
      第97回日本生化学会大会
  • [学会発表] Overactivation of FGF signaling transforms chick primordial germ cells into soma in dorsal mesenteric environment2023

    • 著者名/発表者名
      Iikawa. H., Kishita, R., Hayashi, Y., Saito, D.
    • 学会等名
      第97回日本生化学会大会
  • [学会発表] Mechanism of bleb formation triggered by pressure in avian primordial germ cell migration2023

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, M., Ikenouchi, J., Saito, D.
    • 学会等名
      第97回日本生化学会大会
  • [図書] 生物の科学 遺伝 2023年7月発行号(Vol.77‐No.4)2023

    • 著者名/発表者名
      公益財団法人遺伝学普及会
    • 総ページ数
      80
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      978-4-86043-819-7

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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