2018 Fiscal Year Research-status Report
放射線耐性は膜の状態によって規定されるか？-臨床的治療耐性細胞によるアプローチ-
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18K09772
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
高 裕子 鹿児島大学, 医歯学域附属病院, 助教 (10816119)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桑原 義和 東北医科薬科大学, 医学部, 准教授 (00392225)
佐藤 友昭 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (10284887)
並河 英紀 山形大学, 理学部, 教授 (30372262)
西谷 佳浩 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (60325123)
富田 和男 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (60347094)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 過酸化水素 / 腫瘍 / 酸化ストレス / 細胞膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではがん細胞の放射線抵抗性メカニズムを解析するため、放射線に抵抗性の細胞（CRR細胞）と感受性の細胞（ρ0細胞）における細胞膜の酸化状態・過酸化水素の取込み・細胞膜構成タンパク質の発現・突然変異を指標にストレス応答機構解析を行っている。ヒト子宮頚部がんHeLa及びヒト舌がんSAS細胞由来のρ0細胞およびその親株細胞を使用した。
現在までに次の１）から３）の結果が得られている。
１）各細胞における脂質の過酸化の検討：ρ0細胞において、細胞膜における代表的な脂質の過酸化物マーカーを検出するHNE抗体を用いて過酸化水素処理後の脂質の過酸化についての検討を行った。HNE量は親株細胞と比較してρ0細胞で上昇していた。またCRR細胞においては、親株細胞のHNE量が上昇する処理後２時間までに増加は認められなかった。
２）安定同位元素を用いた細胞内への過酸化水素取り込みの追跡 ：細胞内過酸化水素量の変化が細胞外に添加した過酸化水素由来であることを検証するために、安定同位元素を用いた取り込み実験を行った。ρ0細胞では、親株細胞と比較して取り込み量の増加が認められた。またCRR細胞では、HeLa細胞では親株細胞と同様の取り込み量であった。SAS細胞では親株細胞より取り込み量の増加が認められなかった。
3) 細胞膜構成要素の発現解析と突然変異の解析 ：水チャネルであり過酸化水素を透過させるとの報告があるアクアポリン（AQP）1, 3, 8, 9 について、その遺伝子発現量を比較した。その結果、ρ0細胞では親株細胞と比較して遺伝子発現量の増加が認められ、CRR細胞では逆に減少が認められた。
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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
現在までの進捗状況は以下の通りである。
１）各細胞における脂質の過酸化の検討、２）安定同位元素を用いた細胞内への過酸化水素取り込みの追跡、3) 細胞膜構成要素の発現解析と突然変異の解析を行った。
１）については、HNE量は親株細胞と比較してρ0細胞で上昇していた。またCRR細胞においては、親株細胞のHNE量が上昇する処理後２時間までに増加は認められなかった。
２）については、ρ0細胞では、親株細胞と比較して取り込み量の増加が認められた。またCRR細胞では、HeLa細胞では親株細胞と同様の取り込み量であった。SAS細胞では親株細胞より取り込み量の増加が認められなかった。
3)については、ρ0細胞では親株細胞と比較して遺伝子発現量の増加が認められ、CRR細胞では逆に減少が認められた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、２年間の研究期間において、下記の３項目を行う予定である。
１）リポソーム膜を用いた脂質の密度・酸化度合いと過酸化水素取り込み量の検討 ：リポソーム膜の構成成分を変化させて過酸化水素の取り込み量を調べ、過酸化水素の細胞内への取り込みが細胞密度や膜の過酸化状態に依存しているのかを検証する。
２）過酸化水素処理後の細胞内活性酸素量の検証 ：過酸化水素を添加後の各活性酸素種の発生量をジヒドロエチジウム、mitoSOX、HPFを用いて検出する。
３）細胞膜構成要素の発現解析と突然変異の解析 ：アクアポリンのタンパク質量発現の解析、突然変異の解析を行い、発現変化もしくは突然変異が見られた遺伝子について、過剰発現もしくは発現抑制を行い感受性の変化を検討する。発現ベクターを用いた過剰発現実験について、コンストラクトが予定通り作製できない可能性がある。この場合、CUSABIO社から発売されている膜貫通タンパク発現ベクター(アクアポリンもラインナップされている)を購入し、細胞への導入を行う。
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[Journal Article] Data on the aquaporin gene expression differences among ρ0, clinically relevant radioresistant, and the parental cells of human cervical cancer and human tongue squamous cell carcinoma.2018
Author(s)
Yuko Takashi, Kazuo Tomita, Yoshikazu Kuwahara, Hideki Nabika, Kento Igarashi, Taisuke Nagasawa, Akihiro Kurimasa, Manabu Fukumoto, Yoshihiro Nishitani, Tomoaki Sato
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Journal Title
Data in Brief
Volume: 20
Pages: 402-410
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Sensitivity for hydrogen peroxide in ρ0 cells and involvement of membrane status2018
Author(s)
Yuko Takashi, Kazuo Tomita , Yoshikazu Kuwahara , Sayuri Yamanishi ,Hideki Nabika, Koh-ichi Tanaka , Junichi Kitanaka , Nobue Kitanaka , Motohiko Takemura , Nobuyoshi Nishiyama , Shouichi Miyawaki , Yoshihiro Nishitani , Tomoaki Sato
Organizer
WCP2018
Int'l Joint Research
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[Presentation] Analysis of oxidative stress response in clinically relevant radioresistant cells2018
Author(s)
Kazuo Tomita , Yoshikazu Kuwahara , Yuko Takashi, Sayuri Yamanishi ,Hideki Nabika, Koh-ichi Tanaka , Junichi Kitanaka , Nobue Kitanaka , Motohiko Takemura , Nobuyoshi Nishiyama , Shouichi Miyawaki ,Manabu Fukumoto , Yoshihiro Nishitani , Akihiro Kurimasa, Tomoaki Sato
Organizer
WCP2018
Int'l Joint Research
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[Presentation] Neonatal maternal separation delays the GABA excitatory-to-inhibitory functional switch by inhibiting KCC2 expression and induces developmental disorders-like behaviors in mice2018
Author(s)
Minami Furukawa, Takao Tsukahara, Sayuri Yamanishi, Kazuo Tomita, Yuko Takashi, Koh-ichi Tanaka, Junichi Kitanaka, Nobue Kitanaka, Motohiko Takemura, Nobuyoshi Nishiyama, Yoshihiro Nishitani, Shouichi Miyawaki, Tomoaki Sato
Organizer
WCP2018
Int'l Joint Research
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