【研究領域課題番号】19H01173 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

静水圧 / 軟骨細胞 / シグナル / メカノシグナル / 再生軟骨 / シグナル伝達

【研究成果の概要】

無細胞系において，Ras単体，またはGAPとGEFを含めたRasサイクルの圧力感受性を検出し，そのメカニズムを解明することを目的として，研究を進めている．昨年度は，FRETによりRas活性を検出できる機能的Raichuを昆虫細胞発現系を用いることで調製し，常圧と高圧下でのRas活性が測定できるようになった．
一方，細胞系においては，軟骨前駆細胞を用い，物理刺激を感知すると言われている一次繊毛の過大静水圧感受性に関する実験を進めた．また，静水圧負荷によるＡＴＰ放出に関する実験を進めた．
また，過大静水圧処理をした軟骨前駆細胞において特異的に発現が変動する遺伝子を網羅的に同定する実験を進めた．抽出された遺伝子群のGO解析，パスウェイ解析を行うことにより，静水圧によるインプットが細胞に与える影響を予測した．そして，予測結果を基に，静水圧センシング及びその細胞動態解明のための検証実験プランを提示した．
開発した静水圧負荷に加え，圧縮応力も同時に負荷可能なシステムを用い，３次元培養された軟骨細胞に過大静水圧刺激を負荷した後のリカバリーについて，圧縮応力，静水圧それぞれ単独に負荷した場合と，同時に負荷した場合に分けて，遺伝子発現レベルで検証した．
動物実験実証研究においては，これまでに日本白色家兎並びにラットを用いた異種同所性移植モデルによる有効性評価をそれぞれ確立している．多指症由来軟骨組織より作製した細胞シートを用いて日本白色家兎並びにラットモデルへの細胞シート移植により両動物種での修復再生効果の同等性確認し，静水圧負荷技術により作製された再生軟骨組織の動物実験系を決定した．

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【配分額】44,460千円 (直接経費: 34,200千円、間接経費: 10,260千円)

【研究分野】医化学一般

【研究領域課題番号】15H04696 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

シグレック / スフィンゴ糖脂質 / セラミド / 脂肪酸 / ガングリオシド / 脂質修飾 / シグナル制御 / 糖鎖 / シグナル伝達 / 癌 / 生体分子 / 糖脂質 / ノックアウト / 脂質 / シグナル

【研究成果の概要】

細胞膜に発現するスフィンゴ糖脂質によるシグナル制御機能の機構解明のため、糖脂質の糖鎖と脂質部位を含む全体の構造を検討した。糖鎖改変癌細胞とEMARS/MS法によって、糖脂質の会合膜分子を同定し、糖脂質と特異的に結合して癌細胞の悪性形質増強に働くことを示した。一方、糖脂質のシグナル制御における脂質部位の関与の解析のため、GD3発現大腸癌細胞に対し長鎖塩基C4の水酸化に働くDES2遺伝子ノックアウトを行い、シグレック７の結合回復を認めた。脂肪酸2Cの水酸化酵素FA2H遺伝子もノックアウトし、シグレック７の結合が脂質の水酸基にて阻害されることを示した。また、NK様細胞に対する感受性の増強を認めた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究分野】病態医化学

【研究領域課題番号】25460385 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

膜ドメイン / 脂質代謝 / シグナル / がん / シグナル伝達 / コレステロール / スフィンゴ糖脂質 / 代謝 / mTOR / 癌

【研究成果の概要】

細胞膜ドメイン（脂質ラフト）はがん細胞の悪性形質など細胞機能の発現に極めて重要な役割を果たしている。そのため、細胞膜ドメイン機能の制御機構を解明することはがん細胞の悪性形質増強のメカニズムを理解し、悪性腫瘍に対する新しい治療戦略を開発する上で重要である。本研究課題において、我々は脂質代謝を制御する転写因子SREBPががん細胞の細胞膜ドメイン機能や悪性形質を制御する因子として極めて重要な役割を果たしていることを明らかにした。また、小胞体でのSREBP活性化を調節する制御メカニズムを明らかにした。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31

【配分額】5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)

【研究分野】実験病理学

【研究領域課題番号】13F03750 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

再生医学 / 細胞・組織 / シグナル伝達 / 肝臓 / 発がん / 胆管 / 組織幹細胞 / 再生 / 幹/前駆細胞 / ニッチ / 細胞間相互作用 / シグナル / 線維化 / 肝がん

【研究成果の概要】

重篤な、あるいは、慢性的な障害を受けた肝臓では、未分化性を有する特殊な肝前駆細胞（LPC）が活性化して組織の再生に寄与している。LPCは、肝線維化や肝がん等の病態に関連することが長らく指摘されているものの、その実態や機序は未解明である。本研究課題では、LPCと、これの制御に関わるニッチとの相互作用に注目して、両者の性状・制御機構および肝臓の病態における役割の一端を明らかにすることを目的とした。
前年度までに、脂肪肝・線維化・LPCの誘導（胆管増生）を経て早期に肝がん発症にいたる肝病態モデルマウスを確立した。また、アデノ随伴ウイルス（AAV）ベクターを用いて、成体マウス肝臓の肝細胞をはじめとする各種構成細胞に遺伝子導入する系の構築を行った。平成27年度には、これらの実験系と、Cre-loxPシステムを用いた細胞系譜追跡系を組み合わせることで、肝がん細胞の起源・LPCの肝がんへの寄与を解析する実験を行った。その結果、上記肝発がんモデルにおいて形成される腫瘍の大部分は、肝細胞に由来することを明らかにした。一方で、腫瘍形成に先立つ段階において、肝細胞由来のLPCが出現することを示唆するデータも得られた。このような「肝細胞由来のLPC」が肝がんの起源となる可能性について、引き続き詳細な解析を進めている。
また、上述したAAVベクターによる遺伝子導入系を改変することで、マウスの胆管上皮組織での遺伝子操作を可能とする、新たな遺伝子導入系の構築に成功した。その効率および細胞種特異性を、さらに改善するための工夫・検討を行っている。
以上２点の研究成果について、国際誌にて発表するための準備を進めている。

【研究種目】特別研究員奨励費

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】2,300千円 (直接経費: 2,300千円)