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がんの血行性転移に関わる腫瘍循環細胞の接着を成立させる力学的条件の解明

阐明参与癌症血行转移的肿瘤循环细胞粘附的机械条件

基本信息

批准号：
14J03967
负责人：
武石直樹
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，がんの血行性転移に関わる微小循環内の腫瘍循環細胞（CTC）の接着現象を計算モデル化し，大規模パラメトリック計算を行うことで，CTCの接着がどのような力学的条件下で成立するのかを解明する．そのために実験力学に基づく分子・細胞レベルの計算力学モデルを構築し，ボトムアップ的に組織レベルの計算力学モデルを構築する．このモデル構築には最先端の実験力学との融合が不可欠であることから、分子・細胞スケールに関してはマサチューセッツ工科大学（MIT，米）のRoger D. Kamm教授の研究グループと国際共同研究とした．平成26年4月1日から平成27年3月31日の12ヶ月間，Visiting studentとしてMITのRoger D. Kamm教授の研究室にて，本研究の基盤となる接着モデルの構築に従事した．Kamm教授の指導の下，実験力学に基づく分子・細胞レベルの計算モデルを構築し，ボトムアップ的に組織レベルの計算力学モデルの構築に成功した．モデル構築後はこれを用いて，受容体の種類や密度といった分子レベルのパラメータに注目したパラメトリック計算を実施した．毛細血管中における細胞は「Bullet motion」と呼ばれる運動を示し，この運動が接着細胞の速度を効果的に減少させることを明らかにした．このことから，白血球の回転挙動に寄与するとされるPSGL-1とP-selectinのような比較的弱い結合であっても，毛細血管においては安定した接着となることが明らかとなった（revision submitted）．これらの結果は，細胞接着のバイオメカニクスに新たな知見を与えるものであり，白血球による免疫応答やCTCの転移を診断する上で重要な基礎的知見となる．一方、CTCの流動に関する研究は1件の査読付英文雑誌論文としてまとめた（Takeishi et al., 2015, Phys. Rev. E）．

In this study, we calculated the adhesion phenomenon of tumorous circulating cells (CTC) in micro-circulation related to hematogenous migration, and calculated the adhesion phenomenon of CTC in large-scale circulation under the condition of mechanics. The structure of computational mechanics of molecular and cellular systems is discussed in detail. Roger D., University of Technology (MIT) Professor Kamm's research is international joint research. April 1, 2016-March 31, 2017 Visiting student Roger D. Under the guidance of Professor Kamm, the basic framework of this study was successfully constructed. After the construction of the container, the type and density of the container are calculated. In capillaries, the cells move in response to "Bullet motion" and the resulting decrease in cell velocity. The white blood cell's return movement sends to the next day, the PSGL-1 and the P-selectin are compared with the weak binding, the capillary is stable, and then the white blood cell's return movement sends to the next day. The results of this study are important for the diagnosis of cell migration, immune response and CTC migration. A study on the relationship between CTC and flow was carried out (Takeishi et al., 2015, Phys. Rev. E）.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Hydrodynamic behavior of small particles in a microchannel

微通道中小颗粒的流体动力学行为

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Naoki Takeishi;Yohsuke Imai;Takami Yamaguchi;Takuji Ishikawa. “Hydrodynamic behavior of small particles in a microchannel
通讯作者：
Takuji Ishikawa. “Hydrodynamic behavior of small particles in a microchannel

Leukocyte margination at arteriole shear rate.