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Investigation of cell-cell adhesion structures and signaling pathways causing collective invasion in cancer cells

研究导致癌细胞集体侵袭的细胞间粘附结构和信号通路

基本信息

批准号：
21K07142
负责人：
芳賀永
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07142/
关键词：
細胞・組織がん細胞集団浸潤細胞間接着構造電子顕微鏡

项目摘要

多くのがん細胞種は細胞間接着を維持しながら集団で周囲の間質中に浸潤する．このことを集団浸潤という．その機序については不明な点が多い．本研究は，がん細胞にみられる細胞間接着構造に着目し，それらの構成分子およびシグナル経路を明らかにすることで集団浸潤の機序に迫る．研究計画として，①集団浸潤をもたらすシグナル経路の探索，②細胞間に特異的に見られる仮足構造の解析，③集団浸潤の普遍性の確認を立案し，それぞれの実験を逐次実施した．令和4年度までに得られた研究実績を以下に記す．①について：ヒト皮膚扁平上皮がん細胞株（A431細胞）から高浸潤と低浸潤のサブクローン株を樹立し，マイクロアレイ，RNA干渉法，免疫蛍光染色，阻害剤投与などの実験を行った結果，高浸潤サブクローン株ではインターフェロンβ（INFB）が細胞間隙に蓄積しSTAT1が活性化することで集団浸潤が誘引されることが明らかとなった．この結果は，原著論文として令和4年5月にOncogenesis誌に出版するに至った．さらに，CCL5という分泌タンパク質が集団浸潤を誘引することを新たに明らかにした．②について：がん細胞集団の仮足構造と集団浸潤への影響を調べることを目的として，仮足を形成するために必要とされているタンパク質群の発現をRNA干渉法を用いてノックダウンし，位相差顕微鏡でタイムラプス観察を行ったが，いまのところ有意な結果は得られていない．③について：複数のがん細胞株をコラーゲンゲル中に3次元包埋培養し，タイムラプス観察を行ったが，いまのところ集団浸潤を示す細胞株は得られていない．一方で，榎本篤教授（名古屋大学・医学部）の協力によってヒト臨床検体の解析を行った結果，ヒト臨床検体においてもSTAT1の活性化が集団浸潤の亢進に関与することが示唆された．

Many unique cell species maintain cell-to-cell connections and infiltrate the surrounding interstitium.このことを集団浸润という. There are many unknown points in the sequence. The present study focuses on the molecular structure of cellular adhesion and the mechanism of collective infiltration. The research plan includes: (1) exploration of collective infiltration mechanism,(2) analysis of intercellular specific structure,(3) identification of universality of collective infiltration, and (4) implementation of collective infiltration mechanism. The following is a summary of the results of the study conducted in 2004.①について： The skin squamous cell line (A431 cells) has been established from high infiltration to low infiltration, RNA stem cell method, immunoluminescence staining, inhibitor administration and treatment. As a result, the high infiltration cell line has been induced by accumulation of STAT β (INFB) in the intercellular space. The result is that the original paper was published in Oncogenesis Journal in May 2004. CCL5 is a new type of secretion system. 2. To adjust the influence of the structure and infiltration of cell aggregates on the formation of aggregates, the RNA stem method was used to detect the effects of phase difference microscopy on the formation of aggregates. 3. The cell lines were cultured in 3-dimensional medium, and the cell lines were observed to be infiltrated in the medium. The results of the analysis of clinical samples by the collaborative efforts of Professor Benedict (Nagoya University, Faculty of Medicine) indicate that the activation of STAT1 in clinical samples is related to the hyperactivation of cluster infiltration.