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2014 年度 実施状況報告書

がん細胞の酸素走性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26430117
研究機関佐賀大学

研究代表者

高橋 英嗣  佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30206792)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード酸素 / がん細胞 / 転移 / 酸素測定 / 細胞遊走
研究実績の概要

H26年度計画の”培養細胞組織内に酸素濃度勾配を形成する技術の開発”については、新規に考案・製作したgap cover glassを用いることで達成でき、成果は、大学院生が第12回がんとハイポキシア研究会で発表した。また、第54回日本生体医工学会大会(H27年5月)でも発表予定である。同じくH26年度計画の”細胞運動の長時間トラッキング”については、post EMT転移性乳がん細胞株であるMDA-MB-231細胞を用いることで、12時間にわたって位相差顕微鏡下で個別の細胞の動きを追跡することが可能であることが判明した。以上より、本研究の第1の目的である酸素濃度勾配下の細胞の遊走を長時間にわたり定量化する準備がほぼ完成したと言える。

以上の成果をもとに本来H27年度以降の計画であった、酸素濃度勾配下の細胞の遊走の観察を開始している。Forward migration indexを用いて細胞遊走の方向性を定量したところ、酸素濃度勾配に直交する方向(すなわち酸素濃度勾配が存在しない方向)へはランダムな遊走が見られたが、一方で、酸素濃度勾配方向については、その方向に一致する遊走が見られた。また、この方向性遊走の強さは、細胞周囲の酸素濃度に依存することを思わせるデータが得られている。これらの成果は、国内学会(第54回日本生体医工学会大会)で大学院生が発表予定である。また、本年7月に中国武漢市で開催される国際学会(International Society on Oxygen Transport to Tissue)においても発表予定である。

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

実験手法の確立がスムーズであったため、次年度に計画していた実験を先行して開始することができた。その結果、本研究での仮説を支持するような新しい知見が得られ始めているため。

今後の研究の推進方策

当初研究計画を着実に実行する。これに加えて、これまでの研究成果から、細胞の方向性遊走に関わる因子として、酸素濃度勾配の他にメタボライト勾配(例えばpH勾配)の関与に関する検討が必要なことが明らかとなったため、新たな実験を計画する。また、理論的には、細胞遊走に伴って酸素濃度勾配のプロファイルが時間とともに変化することが予想される。これについては、酸素濃度依存性細胞遊走の数学モデルを構築し、コンピュータシミュレーションを行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

次年度使用額が2,000円未満であったので、端数処理をあえて行わなかったため。

次年度使用額の使用計画

消耗品費の一部として充当

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Directional migration of MDA-MB-231 cell under oxygen concentration gradients2015

    • 著者名/発表者名
      Yahara D, Yoshida T, Enokida Y, Takahashi E
    • 学会等名
      ISOTT2015
    • 発表場所
      Wuhan, China
    • 年月日
      2015-07-13
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸素濃度勾配下での腫瘍細胞の方向性遊走2015

    • 著者名/発表者名
      矢原大裕,吉田拓磨,榎田祐也,高橋英嗣
    • 学会等名
      第54回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2015-05-08
  • [学会発表] Gap Cover Glass(GCG)を用いた培養細胞組織内酸素濃度勾配形成2015

    • 著者名/発表者名
      吉田拓磨,矢原大裕,榎田祐也,高橋英嗣
    • 学会等名
      第54回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2015-05-08
  • [学会発表] Gap cover glass (GCG)を用いた 2 次元 低酸素微小環境モデル2014

    • 著者名/発表者名
      吉田拓磨,矢原大裕,榎田祐也,高橋英嗣
    • 学会等名
      第12回がんとハイポキシア研究会
    • 発表場所
      佐賀市
    • 年月日
      2014-11-21 – 2014-11-22
  • [学会発表] 酸素濃度勾配下での MDA-MB-231細胞の不均一分布2014

    • 著者名/発表者名
      矢原大裕,吉田拓磨,榎田祐也,高橋英嗣
    • 学会等名
      第12回がんとハイポキシア研究会
    • 発表場所
      佐賀市
    • 年月日
      2014-11-21 – 2014-11-22
  • [学会発表] 低酸素に対する細胞レベル・遺伝子レベルの適応2014

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      第49回日本高気圧環境・ 潜水医学会学術総会
    • 発表場所
      鹿児島市
    • 年月日
      2014-11-08
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体の低酸素適応メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      日大工学部次世代工学技術センターセミナー
    • 発表場所
      郡山市
    • 年月日
      2014-10-31
    • 招待講演
  • [図書] 呼吸のトリビア32014

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣(分担執筆)
    • 総ページ数
      165
    • 出版者
      中外医学社
  • [備考] ATF: BIOMED ENG TAKAHASHI LAB - RESEARCH

    • URL

      http://www.ee.saga-u.ac.jp/sensor/ATF_Biomed_J/Research.html

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公開日: 2016-05-27  

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