放射線異感受性腫瘍に対する重粒子マイクロビーム照射・抗癌剤併用に関する基礎研究

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20591504
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 高橋 健夫 Gunma University, 大学院・医学系研究科, 准教授 (70241883)
• Keywords: 重粒子線 / マイクロビーム / 抗癌剤 / p53 / バイスタンダー効果 / 増感効果 / DNA修復 / Ku70

Research Abstract

重粒子線(炭素線)は生物学的効果比がX線の2-3倍と評価され、臨床的には放射線抵抗性腫瘍に特に有用である。重粒子線治療が今後、一般的に普及するためには局所進行癌に対する集学的治療の中で用いちれるケースを見出す必要がある。現時点での臨床試験では局所制御は良好であるが、遠隔転移が問題となっている。そこで本研究では重粒子線に抗癌剤を併用した際の増感効果ならびにバイスタンター効果の有無を、p53ステータスの異なるラット卵黄嚢由来で同一細胞由来の放射線異感受性腫瘍を用いて検討し、その機序について分子生物学的に解析した。重粒子線は炭素線290MeV/μでmono peak(LET 80keV/μm)を用いて照射実験を施行した。1)重粒子線・抗癌剤の併用効果:X線照射で増感がみられ、固形癌に汎用されるcisplatin(DNA架橋形成),etoposide(topoisomerase II阻害剤)を用いてIC50量で併用実験を行ったところ、cisplatinは相加効果のみであったが、etoposideではNMT-1Rにおいて相乗効果(D_0の減少)が認められた。2)増感効果のメカニズム:炭素線照射(1,3,5Gy)照射後、経時的にアポトーシスの出現頻度を解析したところ、アポトーシスの増強が認められ、etoposideの増感効果にアポトーシス発現の増加が関与していることが示唆された。細胞周期に関しては強いG2ブロックが見られたが、各群で差異は見られなかった。DNA修復の機構ではDNA修復を担うKu70蛋白の発現がetoposide併用群で抑制された。よって放射線抵抗性NMT-1Rにおけるetoposide併用での増感効果はアポトーシス増加ならびにDNA修復能の低下が関与していると考えられる。次年度はバイスタンター効果の有無ならびに、そのetoposide併用効果について検討する。これにより照射野辺縁や微小細胞浸潤部分の重粒子線の細胞致死効果の機構を検討を行う。

Research Products

• [Journal Article] Interaction of high-LET heavy ion irradiation and chemotherapeutic agents on two cell lines with different radiosensitivities and different p53 status in vitro (2010)
  • Author(s): Takahashi T, Fukawa T, Hirayama R, Yoshida Y, Musha A, Furusawa Y, Ando K, Nakano T
  • Journal Title: Anticancer Research (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Signal transtluction and heavy ion radiation therapy : biological mechanisms, biological quality assurance, and new multimodality approach (2010)
  • Author(s): Takahashi T, Yoshida Y, Ando K, Kawamura H, Okamoto M, Saito J, Ishikawa H, Ebara T, Suzuki Y, Ohno T, Nakano T
  • Journal Title: Current Signal Transduction Therapy (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Metastatic angiosarcoma of the lung with alveolar hemorrhage (2009)
  • Author(s): Saitoh J, Sakurai H, Suzuki Y, Katoh, H, Takahashi T, Nakano T
  • Journal Title: Jpn J Radiol 27 Pages: 381-384
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Enhancement effect of hight-LET carhon-ion beam and anticancer drugs on two cell lines with different radiosensitivities and p53 status in vitro (2009)
  • Author(s): Takahashi T, Fukawa T, Hirayama R, Furusawa Y, Ando K, Yoshida Y, Suzuki Y, Nakano T
  • Organizer: ASTRO Annual Meeting
  • Place of Presentation: Chicago, U.S.A.
  • Year and Date: 20091101-20091105