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癌細胞の初期悪性化・浸潤を左右する4次元力学場の探索と浸潤抑制治療への展開

探索影响癌细胞早期恶变和侵袭的四维力学场及开发抑制侵袭的治疗方法

基本信息

批准号：
22H03943
负责人：
宮田昌悟
金额：
$ 10.82万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

癌細胞は健常組織中に特異的に発生し，固形がんでは細胞塊を形成して増殖，浸潤，多臓器への転移へと進行する．これらの過程では癌組織と周囲の力学的環境との関連が報告されている．本研究では癌発生初期の力学的環境の変動に着目し，癌細胞の上皮－間葉形質転換に与える影響を解明することを目的とする．1年目はヒト結腸腺癌由来細胞に加えて子宮頸がん由来細胞のスフェロイドを構築し，剛性の異なるアガロースゲルに包埋して子宮頸がんにおいても閉じ込め腫瘍モデルを作製した．さらに癌細胞スフェロイドの増殖・浸潤性を三次元的に観察可能な光シート顕微鏡観察系を構築した．その結果，子宮頸がん由来細胞においても周囲ゲルの剛性が一定程度高い数値を示す時に高い増殖・浸潤性を示すことが明らかとなった．さらにヒト結腸腺癌由来細胞と子宮頸がん由来細胞では高い浸潤性を示す力学的環境が異なることがわかった．スフェロイド周囲の力学的環境の計測手法としては，数値解析モデルを用いて圧縮応力を推定する方法論を構築し，浸潤を開始する際の圧縮応力を同定することに成功した．また，力学的環境の変動が癌細胞の浸潤に与える影響を明らかにするために，研究計画に先行して周期的圧縮変形を印加可能な培養装置を開発し，最大1Hz程度までの周期的な力学的刺激を閉じ込め腫瘍モデルに印加できるようにした．装置の動作検証を実施したところ，細胞の生存性を維持した状態で力学的環境を変動させることが可能であった．

Cancer cells are specific in normal tissue and are formed in solid cell blocks, proliferate, infiltrate, and migrate into multiple organs.これらのprocess ではcancer tissue とcirculation 囲のMechanical environment とのCorrelation がreport されている． The purpose of this study is to elucidate the changes in the mechanical environment in the early stages of cancer development and to elucidate the effects of epithelial-mesenchymal morphological changes on cancer cells. 1-year-old colon adenocarcinoma-derived cells and cervix cells-derived cells are constructed, rigidのdifferent なるアガロースゲルにburying cervix がんにおいてもclosure じ込めswelling モデルをした． The three-dimensional observation of cancer cell proliferation and infiltration is possible through the construction of a microscopic observation system. As a result, the cells of the cervix that originate from the cervix are rigid to a certain extent High い number value を shows すにい proliferation and infiltration を shows すことが明らかとなった． Cells derived from colon adenocarcinoma and cells derived from cervix are highly invasive and show a mechanical environment.スフェロイドweek 囲のMechanical environmental measurement technique としては, numerical analysis モデルを use いて姧応力It is presumed that the methodology is constructed, and the infiltration is started and the pressure is reduced and the power is determined, and the success is determined. The mechanical environment changes, the infiltration of cancer cells and the impact of the changes on the mechanical environment are clearly revealed, and the research plan is advanced and the cycle of pressure shrinkage is printed. It is possible to open and close the culture device, and to mechanically stimulate the cycle of the maximum 1Hz level and close the swollen wound. The movement of the device is proven to be effective, and the viability of the cells and the mechanical environment to maintain the state are possible.