放射線誘発アポトーシスシグナルの低酸素による抑制と低酸素細胞増感剤の影響

• Project/Area Number: 15025202
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 桑原 幹典 北海道大学, 大学院・獣医学研究科, 教授 (10002081)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柏倉 幾郎 弘前大学, 医学部・保健学科, 教授 (00177370)
• Project Period (FY): 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2003: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
• Keywords: TNF受容体 / 固形腫瘍 / FAS / DR5 / アポトーシス / レドックス制御 / 放射線治療 / TRAIL

Research Abstract

本研究では固形腫瘍由来のがん細胞で放射線によるTNF受容体の過剰発現が関与するカスパーゼ8、3依存性のアポトーシス経路が存在するかどうかを明らかにする目的で行った。さらにはFAS-LやTRAILによる放射線増感が起きるかどうかについても検討した。ヒト前立腺がん由来細胞LNCaP、DU145、ヒト乳腺がん由来MCF-7、ヒト肺癌由来細胞A549、ヒト胃癌細胞MKN45、MKN28にX線を照射すると、DU145細胞を除いて全ての細胞で細胞膜表面へのFASの発現のX線照射による増強が観察され、DR5については全ての細胞でX線照射による高発現が観察された。さらに、FASアゴニスト抗体であるCH11とDR5に対するリガンドであるTRAILを培地に加えたところ、対応する受容体の発現が見られた細胞に対して、放射線によるアポトーシス誘導が増強した。さらに、MKN45細胞では放射線誘発FASとDR5発現はN-アセチルシステイン(NAC)の放射線照射後の培地への添加で抑制され、リガンドによる放射線誘発アポトーシス増感も消失した。以上のことは多くの固形腫瘍細胞でも放射線照射によりレドックス機構が関与する機能的デスリセプター発現を起こす事を示している。したがって、今後、放射線照射後の細胞内の活性酸素種生成やグルタチオンとその関連酵素を検討することが重要であると考えられる。今回の結果は、放射線によって発現するデスレセプターを標的とした増感方法の可能性を示すものである。

Research Products

• [Publications] Kashiwakura I, Inanami O, Takahashi K, Takahashi TA, Kuwabara M, Takagi Y.: "Protective effects of thrombopoietin and stem cell factor on X-irradiated CD34 megakaryocytic progenitor cells from human placental and umbilical cord blood."Radiation Research. 160(2). 210-216 (2003)
• [Publications] Waki K, Inanami O, Yamamori T, Kuwabara M.: "Extracellular signal-regulated kinase 1/2 is involved in the activation of NADPH oxidase induced by FMLP receptor but not by complement receptor 3 in rat neutrophils."Free Radical Research. 37(6). 665-671 (2003)
• [Publications] Ogata M, Inanami O, Nakajima M, Nakajima T, Hiraoka W, Kuwabara M.: "Ca^<2+> and caspase-3-independent apoptosis caused by damage in Golgi apparatus due to 2,4,5,7-tetrabromorhod amine 123 bromide-induced photodynamic effects."Photochemistry and Photobiology. 78(3). 241-247 (2003)
• [Publications] Kuwabara M, Takahashi K, Inanami O.: "Induction of apoptosis through the activation of SAPK/JNK followed by the expression of death receptor Fas in X-irradiated cells."Journal of Radiation Research (Tokyo). 44(3). 203-209 (2003)
• [Publications] Niwa K, Inanami O, Yamamori T, Ohta T, Hamasu T, Kuwabara M.: "Redox regulation of PI3K/Akt and p53 in bovine aortic endothelial cells exposed to hydrogen peroxide."Antioxidants and Redox Signaling. 5(6). 713-722 (2003)
• [Publications] Asanuma T, Matsumoto Y, Takiguchi M, Inanami O, Nakao M, Nakaya K, Ito A, Hashimoto A, Kuwabara M.: "Magnetic resonance imaging and immunoblot analyses in rats with experimentally induced cerebral alveolar echinococcosis."Comparative Medicine. 53(6). 649-656 (2003)
• [Publications] Mizutani T, Kobayashi M, Eshita Y, Inanami O, Yamamori T, Goto A, Ako Y, Miyoshi H, Miyamoto H, Kariwa H, Kuwabara M, Takashima I.: "Characterization of JNK-like protein derived from a mosquito cell line, C6/36."Insect Molecular Biology. 12(1). 61-66 (2003)
• [Publications] Sato R., Inanami O., Syuto B., Sato J., Kuwabara M., Naito Y.: "The plasma scavenging activity in canine cancer and hepatic disease"Journal of Veterinary Medical Sciences. 65(4). 465-469 (2003)
• [Publications] Nagahata H, Higuchi H, Teraoka H, Takahashi K, Inanami O, Kuwabara M.: "Decreased apoptosis of beta2-integrin-deficient bovine neutrophils."Immunology and cell biology. 82(1). 32-37 (2004)
• [Publications] Asanuma T., Inanami O., Tabu K., Waki K., Kon Y., Kuwabara M.: "Protection against maalonate-induced ischemic brain injury in rat by a cell-permeable peptide c-Jun N-teminal kinase inhibitor, (L)-HIV-TAT_<48-57>-PP-JBD20, observed by the apparent diffusion coefficient mapping magnetic resonance imaging method"Neuroscience Letters. (in press).
• [Publications] Yamamori T., Inanami O., Nagahata H., Kuwabara M.: "Phosphoinositide 3-kinase regulates the phosphorylation of NADPH oxidase component p47phox by controlling cPKC/PKCδ but not AKT."Biochemical and biophysical research communications. (in press).