幹細胞は自己複製と分化能力を持ち，生体組織を維持するために，細胞を供給する役割を担っている．近年，がん組織は単一の細胞集団ではないことが明らかにされ，細胞集団中にごく少数のがん幹細胞（CSC）が発見された．がん治療後にCSCが体内に残っていた場合，CSCは細胞増殖を起こし，がん再発の原因となることから，CSCは新しい治療の標的とされている．CSCの性質を明らかにし，治療法を確立することが望まれている．がん細胞が転移するための特有な変化である，上皮−間葉分化転換（EMT）を誘導した場合に，がん細胞がCSCとしての性質を獲得するとの報告があるが，多くのがん細胞では，CSCとEMTの関連はよくわかっておらず，正確な理解が必要である．EMTを獲得した特徴の異なる乳腺がん細胞を培養して，そのCSC特性を細胞膜貫通タンパク（CD133）とアルデヒド脱水素酵素（ALDH）の活性状態から調べている．CSCとEMTの関連について遺伝子レベルからの検討も行っている．

成果：

2023年度
上皮間葉転換と転移中のがん幹細胞に関する現在の理解に焦点を当て、in vivo微小環境を模倣するために必要な粘弾性特性の異なる人工細胞外マトリックスの研究の重要性を特定した。基質減衰係数(tan(d))は、細胞の運動性、がんの幹細胞性、および上皮間葉転換誘導との重要な関連を明らかにしました。幹細胞様特性を示す腫瘍に対する環境刺激(tan(d))の有効性を明らかにするにはさらなる検討が必要であるが、より柔らかい基質上でインキュベートされたがん細胞が、高発現を示すがん幹細胞バイオマーカーの発現につながる可能性があることが示された。
研究成果は
ESMED Medical research Archives 11(10), (2023). doi.org/10.18103/mra. v11 i10.4580
に出版された。

2022年度
異なる粘弾性を有するアクリルアミドコポリマーベースのゲル基板を使用して、正常酸素圧と正常酸素圧の両方におけるヒト乳腺癌（MCF-7）細胞の上皮間葉転換（EMT）の誘導による癌幹性と間葉特性の間の直接関係に対する粘弾性の効果を評価しました。 低酸素症。 より柔らかいゲル基質は、癌幹細胞 (CSC) マーカー CD44 の表面分子を大量に生成しました。 対照的に、幹細胞バイオマーカー CD133 発現の場合、その減衰係数 (tan) 依存性は EMT 現象によるものではなく、EMT の獲得とは独立していました。 潜在的な物理的パラメーターとしての基質の減衰は、癌幹細胞性および EMT 誘導との重要な関連性が明らかになりました。
研究成果は論文、
“Linkage between stemness and epithelial–mesenchymal transition of breast cancer cells incubated on viscoelastic gel substrates” Current Advances in Cancer Sci. 1, 2 (2022).
“Stemness of breast cancer cells incubated on viscoelastic gel substrates” Int Phys Med Rehab J 7(3), 136-137 (2022).
に公開されました。

近年，ラテックス膜を用いた細胞外基質の形成や血管新生の報告がなされた．天然ゴムラテックス（NRL: Natural Rubber Latex）は血管組織の再生に有用である可能性を示しており，人体を模倣した組織再生に大きく貢献することが期待される．しかしながら，NRLの細胞毒性に関しては十分に理解されているとは言いがたい．
　この点に関して，我々はNRLナノ粒子の表面に存在するタンパク質の構造とその物理化学的性質を調べ，NRLの生体適合性について細胞毒性の観点から研究している．そして抗がん薬への可能性探索を行うことを目的としている．最近，生体外におけるNRLナノ粒子の正常またはがん細胞に対する細胞毒性およびプログラム細胞死についても詳細に研究し新しい成果が得られている．加えて，NRLナノ粒子の骨分化および骨形成に対する影響を調べて，NRL粒子を導入した骨基質の創成に世界で初めて成功しています．この研究を発展させるべく，ヒト間葉系幹細胞の細胞集塊形成とNRLナノ粒子による軟骨分化誘導効果に期待して，研究を進めている．

成果：

2023年度
天然ゴムラテックス（NRL）ナノ粒子の精密な構造解析を行い、NRL粒子の細胞毒性の研究を基に、癌細胞に対する標的選択性とプログラム細胞死が癌細胞に誘導されることを実証し、抗癌活性としての薬理効果を見いだした。さまざまな細胞機能 (細胞接着、分化、シグナル伝達経路など) を調節できる新規生物活性物質としてのNRL粒子の開発と、NRL粒子と細胞との間の物理化学的相互作用の評価を行った。最近の進歩としてNRL粒子の骨および軟骨分化誘導についても研究し，NRLナノ粒子を導入した生体コンポジットの創成に初めて成功した。
研究成果は国際会議（基調講演）で発表。
“Role of natural rubber latex in tissue engineering” LATEX 2024 Conference, Prince of Songkla University Pattani Campus, Thailand, 1/30-31 (2024)
くわえて、研究成果はOenslager賞を受賞(2024)。

2022年度
我々は、低酸素条件下でヒト間葉系幹細胞（hMSC）スフェロイドを介して軟骨/天然ゴムラテックス（NRL）バイオ複合材料を作製することに成功しました。 NRL ナノ粒子が主成分として機能し、スフェロイドの表面に不均一性をもたらし、対照と比較して 2 倍高い弾性率を持つ機械的に安定した構造をもたらしたことが明らかになりました。 軟骨/NRL ナノ粒子バイオ複合材料の形成により、硬い特性が得られることが実証されました。 SRY-box 9 (SOX9)、アグリカン、II 型コラーゲン (Col-II) の遺伝子発現レベル、およびグリコサミノグリカンの形成は、低酸素条件下のスフェロイドでより高く、NRL ナノ粒子の投与により軟骨形成分化が促進されました。 NRL ナノ粒子が、よく制御された軟骨形成分化と機械的に安定した軟骨組織に期待できることが実証されました。
研究成果は論文
“Biocomposites composed of cartilage and natural rubber latex” Int Phys Med Rehab J 8(1), 40-41 (2023).
に出版されました。