Development of a Screening System Using Mouse-model for Chemical Modifiers of Radiation Response

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08130
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: Sasai Keisuke 順天堂大学, 医学部, 客員教授 (20225858)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川本 晃史 順天堂大学, 医学部, 准教授 (60862167)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: エダラボン / 放射線防護剤 / スクリーニングシステム / 薬剤開発

Outline of Final Research Achievements

We developed a systematic screening method to identify candidate chemicals that influenced the radio-sensitivities of normal organs and tumors, using a promising compound, edaravone. The effects of the compound on the normal jejunum and transplantable SCC VII tumors of C3H/HeNSlc mice were evaluated.
We found that the intestinal colony-forming ability following 15 Gy of X-irradiation was significantly higher in the 100 mg/kg edaravone group than in the control group. Furthermore, the number of apoptotic cells in the villi immunohistochemically stained with cleaved caspase-3 was significantly lower in the 100 mg/kg edaravone group than in the control group. This compound exhibited no radioprotective effects on SCC VII tumors. Thus, 100 mg/kg of edaravone exerts protective effects on small intestinal injuries without interfering with the antitumor effects of radiation.
Therefore, this screening method is simple and beneficial.

Free Research Field

放射線科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高精度放射線照射技術により病変へ1回線量を増加させながら周囲の正常組織への線量を低減することが可能となった。一方で、病変に接する正常組織への線量は低減することは困難なため、放射線による重篤な副作用も経験される。より高い放射線治療効果を得るためには、放射線治療の副作用を軽減することのできる有効な放射線防護剤の開発や、逆に、放射線線量を増加させることなく、腫瘍への放射線効果を高める放射線増感剤の開発が待たれる。
本研究では、腫瘍と正常組織への相反する効果を同時に評価する薬剤のin vivoでスクリーニングシステムが構築でき、今後の薬剤開発の一助となると考えられる。