腫瘍細胞増殖と微小環境分布の相関およびその腫瘍内空間的不均一性に関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09877173
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 平岡 真寛 京都大学, 医学研究科, 教授 (70173218)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 笹井 啓資 京都大学, 医学研究科, 助教授 (20225858)
• Keywords: アポトーシス / p53 / 腫瘍内微小環境 / pH / 低栄養 / ATP

Research Abstract

腫瘍内の局所的血流の低下にともなう微小環境の変化の腫瘍細胞放射線感受性に対する影響について検討した。
Bell(野生型p53、悪性黒色腫)、MeWo(変異型p53、悪性黒色腫)、4197(野生型p53、扁平上皮癌)、4451(変異型p53、扁平上皮癌)の2対4種のヒト腫瘍細胞を通常培地、低栄養、低pH、の条件下に1-6日培養し、放射線感受性、細胞数、細胞周期分布、Apoptosisの変化を経時的に調べた。
野生型p53細胞においては、低栄養下では培養2-3日目頃からGl期細胞の蓄積とS期細胞の急速な減少、3-4日目頃から急速なApoptosisが認められた。低pH下でもS期細胞の減少とApoptosisが観察された。しかし放射線感受性は変化しなかった。
変異型p53細胞においては、低栄養下ではS期細胞の減少は軽度であり、放射線感受性は変化しなかった。
低pH下では3日目頃から急速にS0期細胞の蓄積を認め、放射線感受性は上昇した。S0期細胞は、障害を受けながらもGl期で静止できずS期に入った細胞が、エネルギー代謝の破綻によりDNA合成が不可能となった細胞と考えられ、環境の改善がなければNecrosisを起こした。
次にヌードマウスに移植した径1cm以上のBellとMeWoを用い、代謝(BioluminescenceAssayによるGlucose,ATP,Lactateの分布)、組織所見(HE染色)、増殖(BrdU投与による免疫組織染色)の相関を調べた。Bell、MeWoとも、腫瘍の辺縁部に、ATPは多く分布し、中心部にLactateが多い傾向にあった。同種腫瘍でも単純なものからモザイク状の分布を呈するものまで認めた。
BrdU陽性細胞は、Glucose、ATP優位領域(好環境領域)にのみ存在していたが、好環境でもBrdU陽性細胞のまったく見られない領域も見られた。Lactate優位領域(悪環境領域)はBrdU陰性細胞の集合か壊死組織で、組織学的にApoptosisを呈する所見はなかった。腫瘍種間に大きな差異は認められなかった。

Research Products

• [Publications] Okuno Y.,Ono K. Hiraoka M.,et al.: "Prognostic values of proliferating cell nuclear antigen (PCNA)and LI-67 for radiotherapy of esophageal squamous cell carcinomas" Brit.J.Cancer. (in press).