X線ならびに炭素線照射後における腫瘍再酸素化の機構解明に関する基礎研究

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10408
• Research Institution: National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology
• Principal Investigator: 鵜澤 玲子 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 放射線障害治療研究部, 主任研究員(定常) (90250117)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小原 麻希 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 放射線障害治療研究部, 博士研究員(任常) (80736992) ; 平山 亮一 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 放射線障害治療研究部, 主任研究員(定常) (90435701)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 再酸素化 / 炭素線 / X線 / 移植腫瘍

Outline of Annual Research Achievements

マウスがん細胞（SCCⅦ）をマウス下肢に移植し、腫瘍径が、約5mmとなった時点で照射（X線、または炭素線）を下肢移植腫瘍部にのみ行った。照射直後に腫瘍を摘出し、単細胞浮遊液にしてコロニー形成法にて腫瘍細胞の生存率を求め、腫瘍内細胞の１％生存線量（D1）を求めた結果、X線は15.4Gy、炭素線は10.3Gyとなり、この値を１回目の照射線量と決定した。
1回目から2回目のX線照射までの照射間隔を、6時間、18時間、30時間、54時間後の4種類として、それぞれの時間で、2回目のX線照射を、0Gy、8Gy、10Gy、12Gy、14Gyの5線量で、下肢移植腫瘍部にのみ行った。この時に、半数のマウスは下肢上部を結紮して、腫瘍内を低酸素状態にしたまま、半分は結紮無しの状態で照射を行い、照射直後に腫瘍を摘出して、コロニー形成法で腫瘍内細胞の生存率曲線を作成した。結紮の有無による生存率曲線の形の違いから再酸素化による腫瘍細胞の放射線感受性の変化を求めた。１回目の照射を炭素線で行った方が、１回目の照射をX線でおこなった場合より、早く再酸素化が始まることが示された（実験回数が足りないため、統計的には、まだ判定はできない）。
マウス尾静脈から、ピモニダゾールやヘキストを注射して、ヘキストによる血管周辺細胞の染色状況の確認、ピモニダゾール、HIF1-αの免疫染色を行い、予備実験では現在使用しているマウス腫瘍細胞に対して免疫染色が可能である結果を得られた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

マウス細胞では免疫染色のための抗体が市販されていない場合が多く、ヒト細胞での実験も行う予定でいたが、マウス細胞でも免疫染色が可能である結果が得られたので、マウスがん細胞（SCCⅦ）での実験を引き続き進めていくことにした。

Strategy for Future Research Activity

昨年度にもとめたD1線量を用いてX線、または、炭素線をマウス下肢移植腫瘍部のみに行う。6時間、18時間、30時間、54時間経過後、腫瘍摘出90分前に低酸素マーカーのピモニダゾールを尾静脈注射し、尚且つ、摘出1分前にヘキストを静注する事で血管に隣接した細胞を染色する。腫瘍摘出後、抗ピモニダゾール抗体、抗HIF1-α抗体で染色することにより腫瘍内での血管の位置と、低酸素領域の腫瘍内分布を明らかにする。
また、免疫染色などの手法により、腫瘍内の細胞死、代謝活性、細胞増殖、血管新生などの細胞応答と腫瘍再酸素化の関連性を明らかにし、腫瘍内低酸素分画の経時的変化と腫瘍内微小環境の関連性を明らかにしていく。

Causes of Carryover

抗体の検討を行っていたが、病理医とのディスカッションが間に合わず、年度末の伝票が締め切られてしまった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

免疫染色のための抗体を購入する。