2021 Fiscal Year Final Research Report

Long-term live cell imaging to overcome radioresistant cancer cells.

Research Project

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Project/Area Number	19K12326
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 63020:Radiation influence-related
Research Institution	Tohoku Medical and Pharmaceutical University
Principal Investigator	Kuwahara Yoshikazu 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, 講師 (60347094)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	ライブセルイメージング / 放射線抵抗性細胞 / 細胞死 / アポトーシス / ネクロプトーシス / フェロトーシス / mitotic catastrophe / がん細胞
Outline of Final Research Achievements	Radioresistant cell lines have been established. These cell lines have parental cell lines with identical genomic backgrounds. In this study, long-term live cell imaging was performed to analyze the difference in response after X-ray irradiation between the parental cell line and radioresistant cell line in order to develop more effective tumor radiotherapy. Radioresistant cells were found to induce cell death much less frequently than the parental cells. It was also suggested that programmed cell death, necroptosis and ferroptosis, were less involved in cell death in the parental cells exposed to X-rays. This study suggests that mitotic catastrophe, characterized by the presence of multinuclei and micronuclei induced after X-ray irradiation, may be an indicator to estimate the radiosensitivity of cancer cells.
Free Research Field	放射線基礎医学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	がんの三大治療法の一つである放射線療法は広く実施されているものの、放射線抵抗性細胞の出現や存在は解決すべき課題の一つである。本研究では、放射線抵抗性細胞の克服を目的としているため、社会的に大変意義のある研究である。また、長期間のライブセルイメージングは培養液の劣化や培養液の蒸発などの問題があることから、行われてこなかった。しかし、本研究では最長10日間に及ぶライブセルイメージングが可能であることが分かった。このことは、学術的に大変意義があり、今後、抗がん剤を用いた長期間のライブセルイメージングなど様々な応用が期待され、新たな知見の発見につながると考えられる。