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がんの血行性遠隔転移の初期メカニズム解明とその制御を目指し、本研究では、MDA-MB-231細胞（転移性乳がん細胞株）が、腫瘍組織中に形成される代謝物濃度勾配（metabolic gradients）を模擬したin vitro環境中で方向性遊走する可能性及びその誘導因子について検討した。これまでの研究で、上記環境中で方向性遊走が観察されること、また、それは細胞に内在する酸素センサーであるHIF-1αが誘導されるとは考えられない高酸素濃度環境でも見られること等が明らかとなったことから、今年度は酸素に代わる誘導因子として細胞外pH勾配を検討した。まず、上記in vitro環境中での細胞外pHをBCECF蛍光を用い画像化・定量したところ、①細胞外には最大で約-0.25 units/mmのpH勾配が形成されること、②このpH勾配は細胞密度によって変化すること、等が明らかとなった。この知見を利用し、細胞密度を変化させることでpH勾配を変化させ、その際の細胞遊走を観察・定量した。その結果、酸素濃度勾配の影響を排除可能な条件下で、細胞遊走の方向性はpH勾配の大きさに依存する可能性が示された。一方で、上記実験条件では、遊走する細胞どうしの衝突が遊走方向に影響することが明らかとなったため、細胞の衝突を回避しつつ遊走を定量できる新しい測定法を考案し、その予備的な実験を行った。今後、この新しい方法を用い、さらに細胞外pH勾配による遊走の誘導を検討していく予定である。また、今回は、細胞外酸素濃度を高くすることで、HIF-1αの関与を否定したが、今後HIF-1α遺伝子ノックダウン実験により酸素濃度勾配による細胞遊走誘導を検討する予定である。本年度の成果は、国内学研究会（４回）、国際学会（１回）、招待講演（１回）、査読付き原著論文（２本、うち１本はaccept）で発表した。
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