正常組織障害の予測法に関する分子・細胞・組織レベルの解析

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08457247
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: National Institute of Radiological Sciences
• Principal Investigator: 安藤 興一 放射線医学総合研究所, 第3研究グループ, サブグループリーダー (00159526)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前澤 博 東海大学, 医学部, 講師 (00138653) ; 鈴木 雅雄 放射線医学総合研究所, 第3研究グループ, 主任研究員 (70281673) ; 明石 真言 放射線医学総合研究所, 放射線障害医療部, 室長 (10222514)
• Keywords: 炭素線 / 分割照射 / 皮膚 / 培養上皮細胞 / クロマチン / アポトーシス / Bax / Bcl-2

Research Abstract

本研究の目的は、X線および加速器重粒子線照射による正常組織でのサイトカイン発現を調べることである。本年度は、マウス皮膚と培養上皮細胞に及ぼす損傷について線質・分割照射法の比較を行い、またアポトーシスに関与するp53非依存性Bax遺伝子発現について調べた。以下に研究成果を述べる。C3H雌マウス下肢部皮膚を290MeV/u炭素線にて1日1分割で最多8分割照射まで行った。15keV/μmから40keV/μmまでのLETでは、皮膚反応スコアー3.0の等線量は分割回数の増大に伴い増加したが、4分割と8分割照射の間では飽和ないし低下した。100keV/μmでは、等線量は1分割から4分割までの不変だが、8分割照射で増加した。増加の理由として、皮膚細胞の増殖・修復が促進された可能性が考えられる。培養不死化ヒト皮膚上皮細胞に対する1日1分割で最多5分割照射では致死感受性は変化せず非照射細胞の感受性と同等であり、炭素線の分割照射期間中、修復能に変化は無かった。ヒト皮膚由来正常細胞において、放射線照射後24時間培養した後に残存しているクロマチン損傷は、炭素線とX線いづれの場合も直線的線量依存性wを示し、RBEは13keV/μmのビームで2.23、77keV/μmのビームで4.61であった。線質の異なる放射線に対する細胞障害反応は、細胞レベルとクロマチンレベルで定性的に同様であることが分かった。癌抑制遺伝子p53を欠くU937細胞とTHP-1細胞に対するH_2O_2やTPA処理は、DNAのfragmentation(アポトーシス)と、BaxのmRNA発現をもたらした。Bax蛋白質の発現は、U937細胞では認められたがTHP-1細胞では変化が認められなかった。Baxとheterodimerを形成し、アポトーシスを阻害するBcl-2蛋白質は、刺激後による変化はなかった。

Research Products

• [Publications] 鈴木雅雄: "クロマチン損傷と放射線感受性の相関性" Japanese Journal of Cancer Clinics. 43(2). 156-162 (1997)
• [Publications] M.Suzuki,Y.Kase,T.Kanai and K.Ando: "Correlation between cell death and induction of non-rejoining PCC breaks by carbon-ion beams." Advances in Space Research. (in press).
• [Publications] Makoto Akashi,Sayoko Takagi and Misao Hachiya: "Anti-cancer agent OK432 induces manganese superoxide dismutase in human granulocytes." Int.J.Cancer. 68. 384-390 (1996)
• [Publications] S.Uehara,M.Miyoshi,K.Andou,S.Koike,K.Masuda: "Early skin shrinkage,late skin contraction and leg contracture of mice exposed to two equal fractions of neutron." J.Jpn.Soc.Ther.Radiol.Oncol. 8. 21-27 (1996)
• [Publications] H.Namba,T.Irie,K.Fukushi,M.Iyo,T.Hashimoto and K.Ando: "Time courses of changes in cerebral blood flow and blood-brain barrier integrity by focal proton radiation in the rat." Neurological Research. 18. 83-86 (1996)
• [Publications] M.Iizuka,K.Ando,T.Aruga,H.Itsukaichi,K.Fukutsu,H.Nagasawa and H.Moriya: "Effects of reoxygenation on repair of potentially lethal radiation damage in cultured MG-63 osteosarcoma cells." Radiation Research. 147. 179-184 (1997)
• [Publications] 安藤興一: "がんに克つ驚異のHIMAC" ミオシン出版(森田晧三編), 58-68 (1996)
• [Publications] S.Yamada and K.Ando: "Multidrug resistance in cancer cells" John Wiley & Sons Ltd.(ed.by S.Gupta and T.Tsuruo), 137-149 (1996)