2019 Fiscal Year Research-status Report
放射線抵抗性がん細胞の克服を目指した長期的かつ網羅的な生細胞モニタリング
| Project/Area Number |
19K12326
|
|---|
| Research Institution | Tohoku Medical and Pharmaceutical University |
|---|
Principal Investigator |
桑原 義和 東北医科薬科大学, 医学部, 准教授 (00392225)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
栗政 明弘 東北医科薬科大学, 医学部, 教授 (80343276)
佐藤 友昭 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (10284887)
富田 和男 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (60347094)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 細胞死 / アポトーシス / 生細胞イメージング / 放射線抵抗性 / X線 / ネクローシス / ネクロプトーシス / がん細胞 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
標準的放射線療法である2Gy/日のX線照射に抵抗性を示す臨床的放射線耐性(clinically relevant radioresistant; CRR)細胞を樹立した。本研究ではX線照射でどのような様式の細胞死が生じるのか、また細胞死と放射線抵抗性には何か関係があるのかを明らかにするために、生細胞イメージング解析を行った。
生細胞イメージング解析はZEISSのCelldiscoverer7(CD7)を用いた。初めに、CD7で長期間のタイムラプス解析が行えるのか条件検討を行った。その結果、最長で7日間は行えることが分かった。親株であるSAS細胞に10GyのX線を単回照射して長期タイムラプス解析を行うと、照射後0-3日目あたりまでは細胞死の誘発は見られなかった。4日目あたりから、断片化が生じている細胞が見られ、これはapoptosisが誘導された細胞であると考えられる。また、4日目以降では細胞質が風船の様に膨らんだ細胞が見られた。現時点では、この死細胞の様式が何かは分からないが、necrosisまたはnecroptosisであると考えられる。
細胞死の解析には核の形態変化をイメージングすることも重要である。そこで、放射線抵抗性と細胞死との関係を解析するために、ヒストンH2B-GFP発現細胞及びTP53BP1-GFP発現細胞を用いてCRR細胞の樹立に取り組んでいる。CD7では位相差像でのタイムラプス解析は出来ないため、蛍光により核の形態を解析することとした。ヒストンH2B-GFP発現細胞は核の形態を鮮明に解析することができる。また、TP53BP1-GFP発現細胞は核の形態及びDNAの二本鎖切断を解析することのできる細胞である。それぞれの細胞からCRR細胞の樹立を試みている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
蛍光により生細胞イメージングを行うためのCRR細胞の樹立がまだ完了していないため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
蛍光により生細胞イメージングを行うための放射線抵抗性細胞の樹立がまだ完了していない。しかし、1.5Gy/日のX線照射には抵抗性になっているため、今までの経験上樹立できると考えられる。ただ、新型コロナウイルスの影響により、研究を進めることに大きな制限がかかっているため、今のところ不透明である。
これまでの明視野による生細胞イメージング解析から、X線で誘発される細胞死には3つの様式があるのではないかという点が分かった。特に、風船の様に膨らんだ死細胞はどのような形式の細胞死であるのかは、今のところ分かっていない。恐らく、necrosis又はnecroptosisではないかと考えられる。necrosis及びnecroptosisを抑制することのできる阻害剤が知られている。そこで、これらの阻害剤を用いてX線照射で誘発される風船の様な細胞死が抑制されるのかを経日的に調べる。さらに、阻害剤処理を行った場合、親株及びCRR細胞のX線抵抗性に変化が見られるのかを解析する。これまでの予備的解析では、necrosisの阻害剤を処理した親株での放射線感受性に変化は見られなかったことから、X線照射でnecrosisは誘発されないであろうと考えている。また、分担研究者の解析から、CRR細胞では親株に比べて細胞内の鉄の量に変化が見られることが分かった。このことから、X線照射でferroptosisが誘発される可能性も視野に入れて解析していく予定である。
分担研究者が、Fucci (Fluorescent Ubiquitination-based Cell Cycle Indicator)発現細胞を樹立中である。発現細胞を樹立後、この細胞から速やかにCRR細胞を樹立する予定である。このことにより、細胞周期と細胞死の関係が明らかになると期待される。
|
| Causes of Carryover |
蛍光により生細胞イメージングを行うためのCRR細胞の樹立が出来なかったため、ガラスボトムデッシュの使用量が低下したため。
使用計画 CRR細胞樹立後のガラスボトムデッシュ購入に充てる。
|
Research Products
(9 results)
-
-
[Journal Article] Enhanced expression of IGFBP-3 reduces radiosensitivity and is associated with poor prognosis in oral squamous cell carcinoma2020
Author(s)
Junki Sakata, Akiyuki Hirosue, Ryoji Yoshida, Yuichiro Matsuoka, Kenta Kawahara, Hidetaka Arita, Hikaru Nakashima, Tatsuro Yamamoto, Masashi Nagata, Sho Kagaguchi, Shunsuke Gohara, Yuka Nagao, Keisuke Yamana, Ryo Toya, Ryuji Murakami, Yoshikazu Kuwahara, Manabu Fukumoto, Hideki Nakayama
-
Journal Title
Cancers
Volume: 12
Pages: E494
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
[Journal Article] Lipid peroxidation increases hydrogen peroxide permeability leading to cell death in cancer cell lines that lack mtDNA.2019
Author(s)
Kazuo Tomita , Yuko Takashi , Yuya Ouchi , Yoshikazu Kuwahara , Kento Igarashi , Taisuke Nagasawa , Hideki Nabika , Akihiro Kurimasa , Manabu Fukumoto , Yoshihiro Nishitani , Tomoaki Sato
-
Journal Title
Cancer Science.
Volume: 110
Pages: 2856-2866
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
