Elucidation of radioresistance mechanisms in cancer cells focusing on ATM and DNA-PKcs under hypoxic conditions

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H06528
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Radiation science
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Hashimoto Takuma 東北大学, 医学系研究科, 助教 (50799145)
• Project Period (FY): 2017-08-25 – 2019-03-31
• Keywords: 放射線抵抗性 / 低酸素 / ATM / DNA-PKcs

Outline of Final Research Achievements

Severe hypoxia increased expression and activities of ATM, DNA-PKcs, Src, Caveolin-1, EGFR, PDK1, Akt and AMPKa. A specific Src inhibitor, PP2 suppressed activation of ATM, DNA-PKcs, Caveolin-1, EGFR and Akt under severe hypoxia. Treatment with siRNA for AMPKα suppressed activation of ATM and DNA-PKcs and increase of ATM expression under severe hypoxia.

Free Research Field

放射線生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

癌の低酸素細胞の放射線抵抗性は、酸素存在下でのラジカル反応だけでは説明がつかないため、生物学的要因が示唆されているが、低酸素における放射線抵抗性を制御する分子機序は明らかになっていない。本研究により、低酸素性癌細胞において、ATM、DNA-PKcsがSrc、AMPKαを介して制御されていることが示唆された。ATM、DNA-PKcsが放射線照射によって誘導されるDNA修復に重要な役割をもつことから、低酸素における放射線抵抗性にこれら修復酵素の制御が重要である可能性が考えられる。これら研究成果は、効率の良い癌の放射線治療に向けて新たな知見を提供する。