Novel therapeutic strategies for bone metastasis; Targeting the microstructural alteration in metastasized bone

骨转移的新治疗策略；

基本信息

批准号：
20H00308
负责人：
松垣あいら
金额：
$ 28.54万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ここまでの進捗で、in vivo、ex vivoおよびin vitroの異なるアプローチからがん転移モデルを作製し、それらモデルを用いることでがん種に応じた骨配向性変化とその要因となる細胞間作用について明らかにした。本年度は、これらがん転移モデルを駆使しつつ、新たに抗がん剤や破骨細胞活性抑制剤、骨粗鬆症薬など薬剤による骨配向化への影響を解明、さらには細胞動態の数理モデル化により異方性材料と細胞との相互作用の定量理解に取り組んだ。これら方法論を用いることで、材料工学的・生物学的手法を両輪としつつ、遺伝子・分子、細胞、組織の各階層レベルから、がん形成を起点とした骨機能化破綻の本質に迫った。具体的には以下の方法に従って研究遂行した。(i) in vivoおよびex vivo, in vitro各転移モデルにおいて抗がん剤、骨粗鬆症薬の投与による骨配向化への影響を組織・細胞レベルにて明らかにした。造骨性・溶骨性転移による細胞活性化に応じて細胞遊走や増殖・分化への作用が明らかになった。(ii) Actin-GFP遺伝子やCell Trackerを活用した細胞イメージングにより、培養骨組織と転移がん細胞との単一細胞レベルでの相互作用を可視化、さらには分子授受による配向変化を捉えることに成功した。(iii) 昨年度までに見出された、がん種に応じた骨芽細胞との相互作用について、タイムラプス解析による細胞動態と配向性との関連を細胞数理モデル化により理解する。具体的には異方性基板上でのがん細胞遊走の方向性、さらには骨芽細胞との直接的相互作用による配向性変化を時間・空間的変位として定量解析を実施した。

随着这一进展，已经使用不同的方法，体内，体内和体外创建了癌症转移模型，并且通过使用这些模型，我们根据癌症的类型和对此有助于的细胞间效应阐明了骨取向的变化。今年，我们使用这些癌症转移模型来阐明新药（例如抗癌药物，破骨细胞活性抑制剂和骨质疏松药物对骨取向）的影响，我们还通过通过细胞动力学的数学模型来定量了解对各种材料和细胞之间的相互作用。通过使用这些方法，我们从癌症，分子，细胞和组织的分层水平开始，从材料工程和生物学方法开始探索了骨骼功能失败的本质。具体而言，该研究是根据以下方法进行的。（i）在每个体内，离体和体外转移模型的组织和细胞水平上揭示了抗癌药物和骨质疏松药物对骨取向的影响。由于骨质造口术和骨化转移引起的细胞激活，已经揭示了对细胞迁移，增殖和分化的影响。（ii）使用肌动蛋白GFP基因和细胞跟踪器进行细胞成像，使我们能够在单细胞水平上可视化培养的骨组织与转移性癌细胞之间的相互作用，并因分子交换而捕获方向变化。（iii）通过通过细胞数学建模来理解与去年基于癌症类型的成骨细胞相互作用的延时分析，了解细胞动力学与方向之间的关系。具体而言，使用各向异性底物上的癌细胞迁移的方向进行定量分析，以及由与成骨细胞直接相互作用，作为时间和空间位移引起的定向变化。

项目成果

期刊论文数量（43）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

骨質因子としてのアパタイト／コラーゲン配向性

磷灰石/胶原蛋白取向作为骨质量因素

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
松垣あいら;中野貴由
通讯作者：
中野貴由

細胞生物学を基軸としたバイオマテリアルによる骨配向化制御

基于细胞生物学的生物材料骨定向控制

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
バイオマテリアルー生体材料―
影响因子：
0
作者：
福田啓介;宮本聡;中原正博;鈴木紹太;ダムリンマルワン;宇佐美徳隆;人見匡俊，新山友暁，下川智嗣;松垣あいら
通讯作者：
松垣あいら

力が骨を強くする仕組み―配向性を指標とした新しい骨医療

力如何强化骨骼——以方向为指标的新骨医学

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
整形・災害外科
影响因子：
0
作者：
松垣あいら;中野貴由
通讯作者：
中野貴由

悪性腫瘍形成による骨微細構造破綻機構

恶性肿瘤形成导致骨微结构破坏的机制

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
松垣あいら;原田　樹;中野貴由
通讯作者：
中野貴由

中野研究室HP

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松垣あいら其他文献

チタン表面溝構造による細胞配列化制御

利用钛表面沟槽结构控制电池排列

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
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作者：
森陶子;松垣あいら;中野貴由
通讯作者：
中野貴由

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使用蛋白质型 Ca2+ 指标对内质网/线粒体管腔 Ca2+ 动力学进行可视化和功能分析

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
渡邊稜太;石本卓也;松垣あいら;中野貴由;鈴木純二
通讯作者：
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DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
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作者：
中西陽平;松垣あいら;中野貴由
通讯作者：
中野貴由

ARPESで探るバルクエッジ対応

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DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
森口敦;小笹良輔;松垣あいら;中野貴由;角田一樹，石田行章，吉川智己，檜垣聡太，Konstantin Kohk，Oleg Tereshchenko，竹田幸治，斎藤祐児，辛埴，木村昭夫;中野貴由;吉川智己，石田行章，角田一樹，陳家華，K. Kokh，O. Tereshchenko，辛埴，木村昭夫;石本卓也;木村昭夫
通讯作者：
木村昭夫