2018 Fiscal Year Research-status Report
３次元共培養モデルを用いたガン細胞血管浸潤の実時間観察とガン転移の生体力学的検討
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17K01375
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
片岡 則之 日本大学, 工学部, 教授 (20250681)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ガン転移 / 血管内皮細胞 / ３次元培養 / 流れ負荷システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では,、ガン細胞の一種であるメラノーマ細胞が静置培養下および流れ環境下でどのような挙動をするのかを理解するために、メラノーマ細胞の遊走及び浸潤の観察を3次元かつ実時間で観察するために3次元培養モデルの構築をした。次に、 フローチャンバーを使用して流れを負荷させた環境下でのメラノーマ細胞の挙動を観察した。35mmの培養ディッシュにガン誘引物質S100A8/A9を分泌するHEK293A8/A9細胞を培養し、その上に厚さ約0.2mmのコラーゲンゲルwp設置、さらにその上にヒト内皮細胞を培養し、ガン転移３次元培養モデルを構築した。これを平行平板型フローチャンバーに設置してメラノーマ細胞が混濁した培養液をシリンジポンプにて流れを負荷した。平均流速は400μm/sとした。メラノーマ細胞の挙動を毎秒1コマ、2時間撮影して観察した。次の３条件でメラノーマ細胞の挙動を観察した結果、(1)内皮細胞のみ、(2)コラーゲンゲル上に内皮細胞、(3)HEK293A8/A9上にコラーゲンゲル、その上に内皮細胞、メラノーマ細胞の1分間の平均移動距離は、それぞれ(1)0.13±0.11μm、(2)0.10±0.01μm、(3)0.07±0.04μmとなった。(3)の条件に多いても、流れているほとんどのメラノーマ細胞は,内皮細胞表面よりも高い位置で流れていたが、 一部のメラノーマ細胞は内皮細胞に緩く結合しながらその表面近傍をローリングしていた.。内皮細胞表面近傍の細胞移動速度は、およそ2.5±0.6μm/sであった。ローリングによって減速したメラノーマ細胞は,、やがて強固な接着をしたのち、内皮細胞下への浸潤が観察された。現状では、流れの有無による浸潤度合いの違いを明確に比較出来ないため、次年度以降、評価項目を吟味して流れの影響についてより詳細に検討する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現状では、ガン転移観察のための３次元培養システムの構築、ガン転移観察のための３次元培養システムにおける流れ負荷システムの構築、流れ条件下でのがん細胞転移の実時間観察など、計画通り、順調に研究は進行している。ただし、流れ条件下では、観察出来るがん細胞の転移が極めて少なく、静置培養下の条件との定量的な比較が困難となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
上述のように、流れ条件下では、観察出来るがん細胞の転移が極めて少なく、静置培養下の条件との定量的な比較が困難となっている。そこで、ガン転移に及ぼす力学刺激の影響を検討するため、がん細胞が内皮細胞に接着後に遊走する距離、浸潤開始まで時間、内皮細胞に接着したガン細胞のうち、浸潤を開始したガン細胞の割合など、より定量的な評価を行う。また、浸潤中のガン細胞を共焦点レーザー顕微鏡で３次元的に観察、さらには、ガン細胞のアクチンフィラメントの可視化を通して、ガン細胞の血管を介した転移メカニズムに迫る計画である。
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| Causes of Carryover |
物品費の金額が当初計画よりも若干値下がりしたため、次年度使用額が生じた。
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