2020 Fiscal Year Research-status Report
放射線抵抗性浸潤細胞における特異的パスウェイの解明と抑制方法の提案
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19K08111
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
藤田 真由美 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) (80580331)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 浸潤細胞 / 放射線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究で、PANC-1細胞株では細胞全体の中に一部、浸潤能を有する細胞集団が存在し、その集団はPANC-1全体の集団と比べて放射線に抵抗性であることを明らかにしてきた。この「放射線抵抗性浸潤細胞」の集団は、照射を受けても選択的に生き残り浸潤や転移のリスクとなり得る。では「放射線抵抗性浸潤細胞」は、他の細胞株にも存在するのか。存在するならば、「放射線抵抗性浸潤細胞」で共通する重要因子を明らかにし、それら細胞を抑制できないか。そこで本課題では、① 複数の癌細胞株を用い、浸潤細胞の集団が存在する細胞株を同定し、②それら細胞株から浸潤細胞の集団を単離する。③単離した浸潤細胞は細胞株全体の集団と比較し、放射線抵抗性か評価する。④抵抗性だった場合、それら「放射線抵抗性浸潤細胞」で共通する重要な遺伝子を見出す。また、仮に放射線に抵抗性を示さなかった場合は、「浸潤細胞」で共通する重要な遺伝子を見出す。これらのことを目的とし研究を進めている。初年度(2019年度)は、①乳がん細胞株７種を用い、細胞株全体の中に浸潤細胞の集団が存在する細胞株（SUM149及びMDA-MB-468）を同定した。そこで今年度は、②SUM149とMDA-MB-468それぞれから浸潤細胞を単離し、③浸潤細胞が放射線に抵抗性か調べた。しかし両細胞株ともに、浸潤細胞の方が細胞株全体の集団よりも放射線に抵抗性を示すといった現象は確認されなかった。すなわち、SUM149やMDA-MB-468では、細胞株全体の中に「浸潤細胞」の集団は存在するが、PANC-1とは異なり、それら「浸潤細胞」は放射線に抵抗性は示さないことが明らかとなった。よって来年度（最終年度）は、SUM149やMDA-MB-468の「浸潤細胞」で共通する重要な因子を明らかにし、浸潤能を抑制する方法を検証する予定である。
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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
本課題では「放射線抵抗性浸潤細胞」または「浸潤細胞」で共通する重要因子を見出し、これら細胞の浸潤能を抑制することを目的とし研究を進めている。2019年度(初年度)は、①浸潤細胞の集団が存在する細胞株を同定することを目的として7種類のヒト乳がん細胞株を用いてスクリーニングし、SUM149とMDA-MB-468では浸潤細胞が存在することを見出した。そこで今年度は、②SUM149及びMDA-MB-468それぞれから浸潤細胞を単離することを試みた。
トランスウェルを用い、PANC-1で確立した方法で浸潤細胞を単離したところ、SUM149からは元気な浸潤細胞が単離できた。しかし、MDA-MB-468から回収できた浸潤細胞は数が少なく、回収後の成長も悪かった。そのため、トランスウェルへの細胞まき数を、PANC-1で確立した方法よりも５倍に増やして回収したところ、元気な浸潤細胞を単離することができた。
次に、③浸潤細胞が放射線に抵抗性かHDSアッセイ法を用いて調べた。まずX線に対する感受性を調べたが、1Gy、２Gy、3Gy全てにおいて、浸潤細胞が細胞株全体の集団よりもX線に抵抗性を示す特徴は確認されなかった。SUM 149については炭素線に対する感受性も調べたが、0.5Gy, 1Gy, 1.5Gy共に、やはり浸潤細胞が抵抗性を示す特徴は見られなかった。
今年度の目的は、②浸潤細胞の集団が存在する細胞株から浸潤細胞の集団を単離し、③浸潤細胞の放射線抵抗性を評価する、であったが、②SUM149及びMDA-MB-468細胞株全体の中には「浸潤細胞」の集団が存在すること、しかしPANC-1とは異なり、③それら「浸潤細胞」は放射線に抵抗性は示さないことが明らかとなった。②と③の目的を達成できたので、「研究は概ね順調に進展している」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度(最終年度)は、今年度明らかにした細胞株２種（SUM149 とMDA-MB-468）及びPANC-1から単離した「浸潤細胞」計３種類を用い、④３種類の「浸潤細胞」全てで共通する重要因子を明らかにする。また、それら重要因子の阻害剤を用いて、「浸潤細胞」の浸潤能を抑制する方法を検証する予定である。
まず、SUM149、MDA-MB-468、PANC-1細胞株を用い、「細胞株全体の集団」及び「浸潤細胞の集団」をそれぞれ用意する。個々のサンプルからRNAを回収しDNAマイクロアレイを行い、それぞれの細胞株由来「浸潤細胞」で特異的に発現量が変化する遺伝子群を明らかにする。３種の「浸潤細胞」の結果を比較し、全ての「浸潤細胞」で共通する遺伝子群や発現パターン、遺伝子のパスウェイを見出す。
本研究より明らかとなった、３種の「浸潤細胞」でキーとなる遺伝子群に対し、その機能を阻害する薬剤を複数用意し、3種の浸潤細胞全てに効果のある浸潤抑制剤を提案できればと考えている。
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Research Products
(3 results)
