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2015 年度 実績報告書

がん細胞シート工学による革新的3次元がん組織モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 25282145
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

中山 正道  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (00338980)

研究分担者 長瀬 健一  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (10439838)
秋元 淳  東京女子医科大学, 医学部, 助教 (80649682)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードがん / 細胞シート / 組織工学 / がんモデル / 薬剤反応性
研究実績の概要

温度あるいは光応答性培養表面を用いて、さまざまながん細胞株からがん細胞シートを作製することに成功した。マウス肺扁平上皮がん細胞(KLN-205)を免疫保持または免疫不全マウスの皮下組織に細胞シートの貼付あるいは細胞懸濁液の注入により移植し、がん細胞の生着率と腫瘍形成能の違いについて比較検討した。その結果、細胞シート法においてのみ顕著な細胞生着率および腫瘍形成能を確認した。このメカニズムについてホスト動物の免疫有無の観点から評価したところ、注入法ではホスト免疫反応により速やかに細胞が排除されるのに対して、細胞-細胞間ジャンクションおよび細胞外マトリクスを保持した細胞シートの移植では貼付部位に速やかに生着し、数日後に細胞増殖能が活性化することで腫瘍を形成することが明らかとなった。また、ヒトまたはマウスの乳がんや肝臓がん細胞株由来の細胞シートを乳腺付近または肝臓にそれぞれ同所移植することで効率的に同所性がんモデルを構築することに成功した。さらに同所性肝臓がんモデルにおいて、皮下移植モデルと比較して抗がん剤ドキソルビシンの薬物応答性の違いについて明らかにした。一方、ヒト肝臓がん細胞シートを2枚のコラーゲン薄状ゲル内にサンドイッチした生体がん模倣型の3次元構造体を構築した。がん細胞シートを取り囲むコラーゲンゲルががん間質のように細胞増殖と低分子物質の拡散を制限し、通常の2次元培養系と比較してドキソルビシンに対する薬物応答性が大きく低減することが明らかとなった。以上、生体組織に近い構造と高生理活性を有するがん細胞シートを用いることで、従来の細胞注入法の限界を超えた高効率なin vivoがん組織モデルの作製が実現できるだけでなく、in vitroにおいても生体模倣型の3次元がん組織モデルを構築することで、抗がん剤などの薬物応答性を評価する新しいツールとしての応用が期待された。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A Biomimicking Tumor Tissue Model Using Hepatocellula Carcinoma Cell Sheet in a Collagen Sandwich System2015

    • 著者名/発表者名
      Iwase Yuko, Nakayama Masamichi, Yamato Masayuki, Okano Teruo
    • 雑誌名

      Anticancer Research

      巻: 35 ページ: 6481-6486

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 生体に学ぶ3次元がん組織モデルへのアプローチ2015

    • 著者名/発表者名
      秋元 淳, 中山正道, 岡野光夫
    • 雑誌名

      バイオマテリアル

      巻: 33 ページ: 236-245

  • [学会発表] Thermoresponsive Polymer Brushes for Bioseparations2016

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Nagase
    • 学会等名
      The 96th CSJ Annual Meeting, Asian International Symposium-Advanced Nanotechnology
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-25
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Light-sensitive Fluoropolymer Coated Surfaces for Smart Cell Recovery System2016

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Nakayama, Tomonori Kanno, Akihiko Kikuchi, Teruo Okano
    • 学会等名
      BIT’s 2nd Annual World Congress of Smart Materials-2016
    • 発表場所
      シンガポール
    • 年月日
      2016-03-05
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 温度応答性ブロック共重合体コーティングによる多孔性培養基材の作製と特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      豊島侑樹, 中山正道, 菊池明彦, 大和雅之, 岡野光夫
    • 学会等名
      第37回バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-11-10
  • [学会発表] Photo-responsive Fluoropolymer Coated Surface for Cell Adhesion Control2015

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Nakayama, Tomonori Kanno, Akihiko Kikuchi, Teruo Okano
    • 学会等名
      The 27th European Conference on Biomaterials
    • 発表場所
      クラクフ(ポーランド)
    • 年月日
      2015-08-31 – 2015-09-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Effective Fabrication of Tumor-bearing Animal Models by Cancer Cell Sheet Transplantation2015

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Nakayama, Jun Akimoto, Masayuki Yamato, Teruo Okano
    • 学会等名
      The 42nd CRS Annual Meeting & Exposition
    • 発表場所
      エジンバラ(スコットランド)
    • 年月日
      2015-07-27
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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