2021 Fiscal Year Research-status Report
Investigation of mechanism of radiosensitizing effect of 5-aminolevulinic acid for malignant gliomas
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18K07307
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| Research Institution | University of Occupational and Environmental Health, Japan |
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Principal Investigator |
山本 淳考 産業医科大学, 医学部, 教授 (80461565)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 5-アミノレブリン酸 / 放射線増感 / 脳原発悪性リンパ腫 / 低酸素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
われわれは、以前より5-アミノレブリン酸（ALA）の放射線増感作用について悪性グリオーマ細胞株を用いてin vitroおよびin vivoで証明してきた。この原理は、5-ALAから代謝されるプロトポルフィリンIX（PpIX)が腫瘍細胞内の、特にミトコンドリアに集積することにより、その効果を発揮する。理論的には、PpIXが蓄積する腫瘍であれば、放射線増感効果が期待できる。脳原発悪性リンパ腫は、臨床現場において5-ALAから誘導されるPpIXが多く蓄積することが確認されており、5-ALAの放射線増感効果が期待される。したがって、悪性リンパ腫細胞株を用いて5-ALAの放射線増感作用について研究を行った。悪性リンパ腫細胞株において、通常酸素および低酸素条件（5%, 1%）で5-ALAから誘導されるPpIXの蓄積をフローサイトメーターおよび蛍光イメージングで評価をおこなった。昨年の研究に加えて、悪性リンパ腫細胞株を追加して検証をおこなった（合計５種類）。1%低酸素下では、細胞培養が不安定となることがわかり、5%で検証をしたが、いずれの細胞も低酸素下でPpIXは蓄積するが、RajiやTKといった細胞株では、低酸素条件下でむしろPpIXの蓄積量が増加していることが判明した。さらに、放射線照射後のコロニー生成能を評価したが、RajiおよびTKでは、通常酸素下で5-ALAによる放射線増感効果がみられたが、低酸素下でも同様の所見がえられた。特にPpIXの蓄積量の多いRajiでは、その効果が増強される傾向にあった。また、通常酸素条件における蛍光イメージングでは、悪性リンパ腫は、N/C比が高く、PpIXは細胞質に凝集して存在していることが確認された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
悪性リンパ腫細胞株を増やして、通常酸素および低酸素下でのPpIXの蓄積を評価し、その量に応じて5-ALAの放射線増感効果が確認されたことは重要な結果である。一方で、HKBMLでは、その効果がみられなかった。問題として、悪性リンパ腫自体が放射線感受性が高い細胞であり、照射条件（照射線量）を詳細に検討することが問題として挙げられた。
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| Strategy for Future Research Activity |
放射線感受性の高い悪性リンパ腫であるため、照射条件を検証する必要がある。照射条件を変更して、コロニー生成能を評価する。さらに、蛍光イメージングでは、悪性リンパ腫とグリオーマでは、PpIXは同様に細胞質に蓄積（ミトコンドリア）ものの、その部分は若干ことなっており、PpIXの局在の観点からも、放射線感受性のメカニズムについて検証していく。
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