生体内硬さ環境のインビトロ構築と細胞応答の定量解明

体内刚性环境的体外构建和细胞反应的定量阐明

• 批准号: 13J08820
• 负责人: 松崎 賢寿 (2014-2015)
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J08820/
• 关键词: 細胞接着; がん細胞; 反射干渉法; 硬さ; ハイドロゲル; 組織形成; 細胞膜モデル; 膜弾性; 緑茶カテキン; 細胞力学応答; 組織集合; 肝臓原基; 光干渉

平成27年度は研究計画に予定していた通り、平成25・26年度を通して構築した実験プラットホームを用いて、様々な生命現象（特にがんの転移や組織形成）メカニズムの解明に挑んだ。具体的には抗がん効果を有する緑茶カテキンによるがん細胞接着への影響の定量評価を行った。接着界面を可視化できる反射干渉法を用いてがん細胞を観察すると、強接着状態にある高転移性のがん細胞が緑茶カテキン濃度の増大に伴い弱接着状態へと転移を起こすことが明らかになった。この時の転移点のカテキン濃度は低転移性のがん細胞に比べて約1.6倍高濃度側にあり、抗カテキン作用の強さを定量評価に成功した（J. Phys. Chem. B 2016）。さらに緑茶中に含まれるカテキン誘導体の内、ガロイル基を有する(-)-epigallocatechin gallate (EGCG) 及び (-)-epicatechin gallate (ECG)が特異的にがん細胞接着を阻害していることを見出した（In Vitro Cellular & Developmental Biology-Animal, in press）。よって本実験プラットホームを用いることでがん細胞の転移能及び抗がん剤の効果を接着の観点から定量評価に成功している。また昨年度に引き続き横浜市立大学　臓器再生医学　武部貴則准教授との共同研究も継続して進め、本実験プラットホームを組織形成に適用した。その結果、肝臓原基（臓器の種）を効率的に誘導することのできるハイドロゲル基板の硬さ因子に成功した（Cell Stem Cell 2015）。以上により松崎君は本申請の目的である、生体内硬さ環境のインビトロ構築し、その生化学・物理的特性に応答する様々な生命現象（がん細胞や組織形成）のメカニズムの定量解明を達成できたと考えられる。

根据研究计划的计划，我们试图使用整个2013年和2014年建立的实验平台来阐明各种生命现象（尤其是癌症转移和组织形成）的机制。具体来说，进行了定量评估以确定具有抗癌作用，对癌细胞粘附的绿色茶杯的效果。使用反射干涉测量法观察癌细胞，允许可视化粘附界面的癌细胞表明，在强粘附状态下，高度转移性的癌细胞转移到弱粘附状态，绿茶儿茶素浓度越来越高。目前，转移点的儿茶素浓度比低转移性癌细胞的浓度高约1.6倍，对抗Catechin作用的强度进行定量评估成功（J.Phys。Chem。B2016）。此外，在绿茶中包含的儿茶素衍生物中，发现（ - ） - epigallocatechin Gallate（EGCG）（EGCG）和（ - ） - 具有特异性疾病癌细胞粘附的食道群（ECG）（ECG）的epigallocatechin Gallate（ECG）（In Intro Cellular and Develobsital Bieluarlar and Development and Develobsital Bioginal-Animal，in Press）。因此，使用这个实验平台，从粘附的角度成功地进行了对癌细胞转移潜力和抗癌剂的影响的定量评估。此外，与去年一样，我们继续与横滨城市大学的器官再生医学副教授Takebe Takanori进行联合研究，并将这个实验平台应用于组织形成。结果，我们成功地为可以有效诱导肝基原基的水凝胶底物获得了硬度因子（器官）（细胞干细胞2015）。据信，Matsuzaki能够实现该应用的目的，即在体外构建体内硬度环境并定量阐明各种生物学现象（癌细胞和组织形成）的机制，以响应其生化和物理特性。

项目成果

有機シラン単分子膜パターン基板を用いた癌細胞の接着能評価

使用有机硅烷单层图案化基底评估癌细胞的粘附能力

• 作者: 木村茜;山本詩子;横内久猛;廣安知之;柿沼 瑛介，益田 顕太朗，坂本 留実，伊藤 耕作，松崎 賢寿，吉川 洋史，中林 誠一郎，山本 英明，品田 賢宏，佐藤 裕子，谷井 孝至
• 通讯作者: 柿沼 瑛介，益田 顕太朗，坂本 留実，伊藤 耕作，松崎 賢寿，吉川 洋史，中林 誠一郎，山本 英明，品田 賢宏，佐藤 裕子，谷井 孝至

Suppressive effect of epigallocatechin gallate on adhesion of metastatic cancer cells studied by reflection interference contrast microscopy measurement of micropatterned cells

通过微图案细胞的反射干涉对比显微镜测量研究表没食子儿茶素没食子酸酯对转移癌细胞粘附的抑制作用

• 发表时间: 2013
• 作者: R. Sakamoto;K. Masuda;E. Kakinuma;K. Ito;K. Iketaki;T. Matsuzaki;H. Yoshikawa;S. Nakabayashi;H. Yamamoto;Y. Sato;T. Tanii
• 通讯作者: T. Tanii

Evaluation of the Impact of Stiffness on Adhesion and Migration of Cancer Cells

硬度对癌细胞粘附和迁移影响的评估

• 发表时间: 2014
• 作者: T. Yamazaki;T. Matsuzaki;Y. Shimokawa;K. Sato;M. Suganuma;M. Tanaka;S. Nakabayashi;H. Yoshikawa
• 通讯作者: H. Yoshikawa

Green-tea catechin alters the adhesion state in cancer cells, but not in normal cells

绿茶儿茶素会改变癌细胞的粘附状态，但不会改变正常细胞的粘附状态

• 作者: K. Masuda;E. Kakinuma;R. Sakamoto;K. Ito;K. Iketaki;T. Matsuzaki;H. Yoshikawa;S. Nakabayashi;H. Yamamoto;H. T. Chi;Y. Sato;T. Tanii
• 通讯作者: T. Tanii

Quantitative comparison of cancer and normal cell adhesion using organosilane monolayer templates: An experimental study on the anti-adhesion effect of green-tea catechins

使用有机硅烷单层模板定量比较癌症和正常细胞粘附：绿茶儿茶素抗粘附作用的实验研究

• DOI: 10.1007/s11626-016-0049-6
• 发表时间: 2016
• 期刊: In Vitro Cellular & Developmental Biology -Animal
• 作者: Rumi Sakamoto;Eisuke Kakinuma;Kentaro Masuda;Yuko Takeuchi;Kosaku Ito;Kentaro Iketaki;Takahisa Matsuzaki;Seiichiro Nakabayashi;Hiroshi Y. Yoshikawa;Hideaki Yamamoto;Yuko Sato;Takashi Tanii
• 通讯作者: Takashi Tanii