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Elucidation of radioresistance mechanisms in cancer cells focusing on ATM and DNA-PKcs under hypoxic conditions

Research Project

Project/Area Number 17H06528
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Radiation science
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Hashimoto Takuma  東北大学, 医学系研究科, 助教 (50799145)

Project Period (FY) 2017-08-25 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords放射線抵抗性 / 低酸素 / ATM / DNA-PKcs / 放射線 / 細胞培養 / DNA-PK
Outline of Final Research Achievements

Severe hypoxia increased expression and activities of ATM, DNA-PKcs, Src, Caveolin-1, EGFR, PDK1, Akt and AMPKa. A specific Src inhibitor, PP2 suppressed activation of ATM, DNA-PKcs, Caveolin-1, EGFR and Akt under severe hypoxia. Treatment with siRNA for AMPKα suppressed activation of ATM and DNA-PKcs and increase of ATM expression under severe hypoxia.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

癌の低酸素細胞の放射線抵抗性は、酸素存在下でのラジカル反応だけでは説明がつかないため、生物学的要因が示唆されているが、低酸素における放射線抵抗性を制御する分子機序は明らかになっていない。本研究により、低酸素性癌細胞において、ATM、DNA-PKcsがSrc、AMPKαを介して制御されていることが示唆された。ATM、DNA-PKcsが放射線照射によって誘導されるDNA修復に重要な役割をもつことから、低酸素における放射線抵抗性にこれら修復酵素の制御が重要である可能性が考えられる。これら研究成果は、効率の良い癌の放射線治療に向けて新たな知見を提供する。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2018 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Knockdown of AMPKα decreases ATM expression and increases radiosensitivity under hypoxia and nutrient starvation in an SV40-transformed human fibroblast cell line, LM217.2018

    • Author(s)
      Murata Y, Hashimoto T, Urushihara Y, Shiga S, Takeda K, Jingu K, Hosoi Y.
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 495 Issue: 4 Pages: 2566-2572

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.12.141

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Severe hypoxia increases expression of ATM and DNA-PKcs and it increases their activities through Src and AMPK signaling pathways2018

    • Author(s)
      Hashimoto Takuma、Murata Yasuhiko、Urushihara Yusuke、Shiga Soichiro、Takeda Kazuya、Hosoi Yoshio
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 505 Issue: 1 Pages: 13-19

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.09.068

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 低酸素状態がATMとDNA-PKcsの発現と活性化に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      橋本 拓磨、村田 泰彦、漆原 佑介、志賀 壮一郎、武田 一也、細井 義夫
    • Organizer
      日本放射線影響学会第61回大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 低栄養状態において活性化されたDNA-PKcsによるゴルジ体膜タンパク質GOLPH3の制御2018

    • Author(s)
      村田 泰彦、橋本 拓磨、漆原 佑介、志賀 壮一郎、細井 義夫
    • Organizer
      日本放射線影響学会第61回大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 低酸素・低栄養環境下におけるDNA-PKcsを介したHsp90αのリン酸化制御機構2018

    • Author(s)
      武田 一也、村田 泰彦、橋本 拓磨、漆原 佑介、志賀 壮一郎、神宮 啓一、細井 義夫
    • Organizer
      創生応用医学研究センター 第1回若手研究者交流会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/t.hashimoto

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Annual Research Report

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Published: 2017-08-25   Modified: 2020-03-30  

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