重粒子線照射に対する細胞応答反応における二次的バイスタンダー効果の解析

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K15622
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 神沼 拓也 群馬大学, 大学院医学系研究科, 講師 (60599538)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 放射線 / バイスタンダー効果 / 二次的バイスタンダー効果

Outline of Annual Research Achievements

本研究では重粒子線照射に対する細胞応答反応における二次的バイスタンダー効果の解析を行うため、①バイスタンダー細胞の非照射細胞に対する影響についての研究、②バイスタンダー細胞の照射細胞に対する影響についての研究、③バイスタンダー細胞の、別に照射された細胞に対する影響についての研究、の3研究を予定している。
平成31年度は前年度からの続きの研究として、①バイスタンダー細胞の非照射細胞に対する影響についての研究を行った。この研究では、バイスタンダー効果を受けたバイスタンダー細胞が、非照射細胞に対してどのような影響を与えるかを検討した。
実験はプレート2枚とインサート1枚に細胞を培養し、プレート1枚に対してエックス線を照射した（照射細胞）。その後照射細胞とインサートに培養した非照射細胞を共培養し、バイスタンダー細胞を作製した。一定時間共培養した後、バイスタンダー細胞をもう1枚のプレートに培養した非照射細胞と共培養し、二次的バイスタンダー細胞を作製した。その後53BP1の免疫蛍光染色やMicronuclei法を用いて、それぞれの細胞のDNA二重鎖切断について定量的に評価した。
次に、②バイスタンダー細胞の照射細胞に対する影響についての研究を行った。この研究ではバイスタンダー細胞が、照射細胞に対してどのような影響を与えるかを検討した。プレート2枚とインサート1枚に細胞を培養し、プレート1枚に対してX線を照射した。その後照射細胞とインサートに培養した非照射細胞を共培養した。一定時間共培養した後、バイスタンダー細胞は破棄し、もう1枚のプレートに培養した細胞にX線を照射し、これを対照として、照射細胞Aがバイスタンダー細胞Bから受けた影響について、53BP1の免疫蛍光染色やMicronuclei法を用いて定量的に評価した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

二次的バイスタンダー細胞に関する研究は報告もごくわずかであり、参考となる文献に乏しく、実験系を確立するまでに多くの時間が必要であった。特にバイスタンダー細胞と二次的バイスタンダー細胞の共培養時間についての検討などに多くの時間がとられてしまい、正常細胞株以外の細胞株を用いた研究や、炭素イオン線を用いた研究まで進めることが出来なかった。
また、2020年2月以降、新型コロナウイルス感染症COVID-19流行に伴い、研究活動も制限されており、それによる遅れも目立ってきている。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度については、まず3つの実験系の確立を目指すため、腫瘍細胞株としてのヒト非小細胞肺癌由来細胞株A549、バイスタンダー効果をおこさないことが報告されているヒト軟骨肉腫由来細胞株HTB94を用いずに、まずはAG01522を用いて3実験の実験系を確立する。

Causes of Carryover

研究に当初予定より若干の遅れが生じており、実験に使用する試薬などの消耗品などの購入が不要であったため。