2017 Fiscal Year Research-status Report
高度制御マイクロ波の非熱照射による難治性癌治療システムのための基礎的研究
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15K21516
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
浅野 麻実子 国立研究開発法人理化学研究所, 生命システム研究センター, 研究員 (20582133)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | マイクロ波 / アポトーシス / 癌細胞死 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、ヒト骨髄性白血病由来HL-60細胞にマイクロ波を非熱照射した際の細胞死メカニズムに関して、更なる解析を行った。具体的にはHL-60細胞に対して、カスパーゼ8阻害剤であるZ-IETD-FMK及び、カスパーゼ1～9阻害剤である Z-IETD-FMK、receptor-interacting protein 1 (RIP1)キナーゼの阻害剤であるNecrostatin-1をそれぞれ処理後、マイクロ波照射を行い、細胞生存率の確認を行った。その結果、いずれの処理でも細胞生存率が回復した。また、それぞれの処理での細胞生存率の上昇割合は同程度であり、互いに有意な差はなかった。これまでの知見から、本アポトーシスではカスパーゼ3、7及び9の活性上昇は見られず、カスパーゼ8のみ活性上昇が確認されている。以上から、カスパーゼ8の活性上昇が細胞の生存に大きく影響を与えることがわかった。また過去の知見より、マイクロ波照射群ではRIP1の発現変動が確認されなかったが、Necrostatin-1処理にて細胞生存率が上昇した。Necrostatin-1は、AIFがサイトゾルから核へ移行するのを阻害することが知られている。以上から、Necrostatin-1処理によりAIFの核移行が阻害され、結果としてカスパーゼ非依存的アポトーシスが抑制されたと推測した。
また、ヒトグリア芽細胞腫由来T98G細胞、ヒト乳腺癌由来MDA-MB-231細胞及びヒト胃癌由来KATO III細胞にマイクロ波を非熱照射し、Annexin-V及びpropidium iodide（PI）による解析を行った。その結果、いずれの細胞においても両方の蛍光が確認され、アポトーシスが確認された。一方で、カスパーゼ3及び7の活性上昇は確認されず、これらが本アポトーシスに関与していないことが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、in vivo用マイクロ波照射装置の開発を完了し、それを担癌モデルマウスによる実験に適用する予定であった。しかし本年度内に本装置の開発を行うことができなかった。そのため、期間を延長して本研究を遂行する。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、in vivo用マイクロ波照射装置の開発を完了する。更に、本装置をin vivoに適用した際の電磁界強度シミュレーション解析を併せて行う。その後、担癌モデルマウス内の腫瘍にマイクロ波照射を行い、腫瘍サイズの確認や形態学的観察、生化学的解析等を行う。
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| Causes of Carryover |
本年度に完了できなかったin vivo用マイクロ波照射装置の開発や、本装置のin vivoでの電磁界強度シミュレーション解析、担癌モデルマウスを用いた検討のための経費として使用する。また、論文執筆の投稿料としても使用予定である。
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Research Products
(4 results)
