• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Differences in membrane status between Clinically Relevant Radioresistant cells and radiation-sensitive cells

Research Project

Project/Area Number 18K09772
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

TAKASHI Yuko  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (10816119)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 桑原 義和  東北医科薬科大学, 医学部, 准教授 (00392225)
佐藤 友昭  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (10284887)
並河 英紀  山形大学, 理学部, 教授 (30372262)
西谷 佳浩  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (60325123)
富田 和男  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 講師 (60347094)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords過酸化水素 / がん / 酸化ストレス / 細胞死 / アクアポリン / 鉄 / ミトコンドリア / 細胞膜 / 腫瘍 / 放射線耐性 / 活性酸素
Outline of Final Research Achievements

In radiotherapy, existence of radioresistant cells is a therapeutic problem. We analyzed the hydrogen peroxide (H2O2) response in mitochondria DNA deficient ρ0 cells and clinically radioresistant (CRR) cells focusing on the plasma membrane status. In ρ0 cells, the expression of aquaporin (AQP), a plasma membrane water channel was up-regulated. Up-regulated AQP expression enhance plasma membrane permeability upon H2O2 treatment. The amount of Fe2+ was also increased resulting in the increase of intracellular reactive oxygen species (ROS) and lipid peroxidation by fenton’s reaction. These increase are thought to result in H2O2 sensitivity. On the other hand, in CRR cells, the down-regulation of AQP, and low Fe2+ levels suppress the generation of ROS. This low ROS level leads to H2O2 resistance in CRR cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、ストレスに感受性を示すρ0細胞と抵抗性を示すCRR細胞を用いた解析を行い、酸化ストレス抵抗性に、細胞膜上のアクアポリン(AQP)、細胞内鉄動態、ミトコンドリア動態が関係することを明らかにした。今回得られた結果を踏まえ、今後、AQP発現量、細胞内鉄動態、ミトコンドリア機能をコントロールするような薬物を投与することにより、抗がん剤の治療効果を飛躍的に高める事が期待できる。現在日本では、死ぬまでに2人に1人ががんに罹患するといわれており、本研究により、私たち国民にとって身近ながんの撲滅に向け、この様な重要な知見が得られたことは、社会的にも大きな意義があると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Mitochondrial dysfunction promotes aquaporin expression that controls hydrogen peroxide permeability and ferroptosis.2020

    • Author(s)
      Takashi Y, Tomita K, Kuwahara Y, Roudkenar MH, Roushandeh AM, Igarashi K, Nagasawa T, Nishitani Y, Sato T.
    • Journal Title

      Free Radical Biology & Medicine

      Volume: 161 Pages: 60-70

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2020.09.027

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Lipid peroxidation increases hydrogen peroxide permeability leading to cell death in cancer cell lines that lack mtDNA2019

    • Author(s)
      Tomita Kazuo、Takashi Yuko、Ouchi Yuya、Kuwahara Yoshikazu、Igarashi Kento、Nagasawa Taisuke、Nabika Hideki、Kurimasa Akihiro、Fukumoto Manabu、Nishitani Yoshihiro、Sato Tomoaki
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 110 Issue: 9 Pages: 2856-2866

    • DOI

      10.1111/cas.14132

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 細胞膜鉄動態と酸化ストレス抵抗性2019

    • Author(s)
      富田 和男, 桑原 義和, 五十嵐 健人, 高 裕子, 長澤 大成, 山西 沙祐里, 西谷 佳浩, 漆原 佑介, 宮脇 正一, 栗政 明弘, 福本 学, 佐藤 友昭
    • Journal Title

      東北医科薬科大学研究誌

      Volume: 66 Pages: 25-31

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Data on the aquaporin gene expression differences among ρ0, clinically relevant radioresistant, and the parental cells of human cervical cancer and human tongue squamous cell carcinoma.2018

    • Author(s)
      Yuko Takashi, Kazuo Tomita, Yoshikazu Kuwahara, Hideki Nabika, Kento Igarashi, Taisuke Nagasawa, Akihiro Kurimasa, Manabu Fukumoto, Yoshihiro Nishitani, Tomoaki Sato
    • Journal Title

      Data in Brief

      Volume: 20 Pages: 402-410

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Clinically relevant radioresistant cells exhibit resistance to H2O2 by decreasing internal H2O2 and lipid peroxidation.2018

    • Author(s)
      Tomita K, Kuwahara Y, Takashi Y, Igarashi K, Nagasawa T, Nabika H, Kurimasa A, Fukumoto M, Nishitani Y, Sato T.
    • Journal Title

      Tumour Biol.

      Volume: 40(9) Issue: 9 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1177/1010428318799250

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ストレス誘導性細胞死に対するアクアポリンの関与2020

    • Author(s)
      髙 裕子, 宮下桂子, 達山祥子, 星加知宏, 西谷佳浩
    • Organizer
      第152回日本歯科保存学会学術大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Mitochondrial dysfunction enhances hydrogen peroxide-induced ferroptosis by up-regulating the expression of aquaporin3, 5, and 82020

    • Author(s)
      Kazuo Tomita, Yuko Takashi, Kento Igarashi, Yoshihiro Nishitani, Tomoaki Sato
    • Organizer
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ALOXによる酸化ストレス抵抗性制御2020

    • Author(s)
      富田 和男, 桑原 義和, 鳥居 征司, 五十嵐 健人, 髙 裕子, 長澤 大成, 田中 康一, 北中 純一, 北中 順惠, 栗政 明弘, 西谷 佳浩, 西山 信好, 竹村 基彦, 佐藤 友昭
    • Organizer
      第73回日本薬理学会西南部会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸化ストレス誘導性がん細胞死はミトコンドリアによるアクアポリン発現制御を介したフェロトーシスである2020

    • Author(s)
      髙 裕子
    • Organizer
      第13回鹿児島大学大学院医歯学総合研究科口腔先端科学教育研究センター歯系研究発表会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] CRR細胞の酸化ストレス抵抗性に対する細胞内遊離鉄の関与2020

    • Author(s)
      富田 和男, 桑原 義和, 五十嵐健人, 髙 裕子, 長澤 大成, 山西 沙祐里, 田中 康一, 北中 純一, 北中 順惠, 栗政 明弘, 宮脇 正一, 西谷 佳浩, 西山 信好, 竹村 基彦, 福本 学, 佐藤 友昭
    • Organizer
      第93 回日本薬理学会年会 (誌上開催)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] miR-7-5pは細胞内Fe2+抑制を介して放射線抵抗性を制御する2019

    • Author(s)
      富田 和男, 桑原 義和, 五十嵐 健人, 髙 裕子, 長澤 大成, 山西 沙祐里, 漆原 佑介, 宮脇 正一, 栗政 明弘, 西谷 佳浩, 福本 学, 佐藤 友昭
    • Organizer
      第21回応用薬理シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ALOXs control lipid peroxidation and H2O2 intake in ρ0 cells2019

    • Author(s)
      Kazuo Tomita, Yuko Takashi, Kent Igarashi, Yoshihiro Nishitani, Tomoaki Sato
    • Organizer
      第61回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 過酸化水素処理によるρ0細胞細胞死はAQP3と鉄イオンが関与する2019

    • Author(s)
      髙 裕子, 富田 和男, 桑原 義和, 五十嵐 健人, 長澤 大成, 田中 康一, 北中 純一, 北中 順惠, 栗政 明弘, 西谷 佳浩, 西山 信好, 竹村 基彦, 佐藤 友昭
    • Organizer
      第72回日本薬理学会西南部会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ρ0細胞における酸化ストレス誘導死はAktシグナルを介する2019

    • Author(s)
      富田 和男, 桑原 義和, 髙 裕子, 五十嵐 健人, 長澤 大成, 並河 英紀, 田中 康一, 北中 純一, 北中 順惠, 栗政 明弘, 西谷 佳浩, 西山 信好, 竹村 基彦, 福本 学, 佐藤 友昭
    • Organizer
      第72回日本薬理学会西南部会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 過酸化水素処理によるがん細胞死における鉄イオンとアクアポリンの関係2019

    • Author(s)
      髙 裕子
    • Organizer
      第12回鹿児島大学大学院医歯学総合研究科口腔先端科学教育研究センター歯系研究発表会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Sensitivity for hydrogen peroxide in ρ0 cells and involvement of membrane status2018

    • Author(s)
      Yuko Takashi, Kazuo Tomita , Yoshikazu Kuwahara , Sayuri Yamanishi ,Hideki Nabika,  Koh-ichi Tanaka , Junichi Kitanaka , Nobue Kitanaka , Motohiko Takemura , Nobuyoshi Nishiyama , Shouichi Miyawaki , Yoshihiro Nishitani , Tomoaki Sato
    • Organizer
      WCP2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of oxidative stress response in clinically relevant radioresistant cells2018

    • Author(s)
      Kazuo Tomita , Yoshikazu Kuwahara , Yuko Takashi, Sayuri Yamanishi ,Hideki Nabika,  Koh-ichi Tanaka , Junichi Kitanaka , Nobue Kitanaka , Motohiko Takemura , Nobuyoshi Nishiyama , Shouichi Miyawaki ,Manabu Fukumoto , Yoshihiro Nishitani , Akihiro Kurimasa, Tomoaki Sato
    • Organizer
      WCP2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neonatal maternal separation delays the GABA excitatory-to-inhibitory functional switch by inhibiting KCC2 expression and induces developmental disorders-like behaviors in mice2018

    • Author(s)
      Minami Furukawa, Takao Tsukahara, Sayuri Yamanishi, Kazuo Tomita, Yuko Takashi, Koh-ichi Tanaka, Junichi Kitanaka, Nobue Kitanaka, Motohiko Takemura, Nobuyoshi Nishiyama, Yoshihiro Nishitani, Shouichi Miyawaki, Tomoaki Sato
    • Organizer
      WCP2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sensitivity for hydrogen peroxide in ρ0 cells and involvement of membrane statu2018

    • Author(s)
      Yuko Takashi, Kazuo Tomita, Kento Igarashi, Yoshihiro Nishitani, Tomoaki Sat
    • Organizer
      第60 回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Analysis of oxidative stress response in clinically relevant radioresistant cell2018

    • Author(s)
      Kazuo Tomita, Yuko Takashi, Kento Igarashi, Yoshihiro Nishitani, Tomoaki Sato
    • Organizer
      第60回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 過酸化水素処理におけるρ0細胞の膜状態変化とアクアポリン 3, 8, 9 の発現2018

    • Author(s)
      髙 裕子、富田 和男、桑原 義和、五十嵐 健人、長澤 大成、並河 英紀、田中 康一、西谷 佳浩、西山 信好、佐藤 友昭
    • Organizer
      第71 回日本薬理学会西南部会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞膜酸化状態はがんの治療耐性を制御する2018

    • Author(s)
      富田 和男、桑原 義和、髙 裕子、五十嵐 健人、長澤 大成、並河 英紀、田中 康一、北中 純一、北中 順惠、栗政 明弘、西谷 佳浩、西山 信好、竹村 基彦、福本 学、 佐藤 友昭
    • Organizer
      第71 回日本薬理学会西南部会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] CRR細胞における過酸化水素耐性機構の解析2018

    • Author(s)
      富田 和男、桑原 義和、髙 裕子、五十嵐 健人、長澤 大成、山西 沙祐里、大内 裕也、並河 英紀、田中 康一、北中 純一、北中 順惠、漆原 佑介、宮脇 正一、栗政 明弘、西谷 佳浩、福本 学、佐藤 友昭
    • Organizer
      第20回 応用薬理シンポジウム
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi