2021 Fiscal Year Research-status Report
パターン認識受容体cGASが介在する放射線応答制御の解明と癌放射線治療への応用
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21K07691
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
吉野 浩教 弘前大学, 保健学研究科, 助教 (10583734)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | cGAS / 放射線抵抗性 / アポトーシス / 細胞老化 / 分裂期崩壊 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
cGAS (cyclic GMP-AMP synthase) は病原体関連分子を認識するパターン認識受容体の一種で，病原体に対する生体応答において重要な役割を果たす。さらに，近年では，免疫細胞内のcGASの活性化が抗腫瘍免疫誘導に重要であることが示されている。一方，癌細胞内でのcGASの活性化が癌治療効果に及ぼす影響に関する報告は限られている。研究代表者はcGASと固形腫瘍との関連を調べるなかで，公共データベースを用いた解析によりcGASの発現と頭頸部扁平上皮癌患者の予後不良等との関連性を見出すとともに，in vitro解においてcGASがヒト頭頸部扁平上皮癌細胞の放射線抵抗性に関与することを見出したが，そのメカニズムは未解明である。本研究では，cGAS刺激因子と放射線の併用による抗腫瘍免疫活性を兼ね備えた効果的な癌放射線治療戦略に繋げるための基盤研究として，放射線の抗癌効果の妨げとなるcGASが介在する癌細胞の放射線抵抗性機構を解明する。
1年目は，ヒト頭頸部扁平上皮癌細胞に対するcGAS発現抑制の放射線増感作用の機構解明に取り組んだ。その結果，cGASの発現抑制による放射線増感メカニズムは細胞株の種類によって異なっており，cGASが放射線照射によるアポトーシス，細胞老化または分裂期崩壊を制御することで放射線抵抗性を制御している可能性が示唆された。加えて，この機構の一つである細胞老化と照射癌細胞の生存に関して解析し，放射線照射により老化関連酸性β-ガラクトシダーゼ高活性の老化様細胞が増加するとともに照射後の生存率が低下することを確認した（この成果は国際学術誌International Journal of Molecular Sciencesで報告した）。
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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
本年度はヒト頭頸部扁平上皮癌細胞に対するcGAS発現抑制の放射線増感作用の機構解明に取り組んだ結果，cGAS による放射線照射によるアポトーシス，細胞老化または分裂期崩壊を制御することを見出した。また，放射線照射後の老化様癌細胞と生存に関する成果を国際学術誌『International Journal of Molecular Sciences』に投稿し，2021年12月に採択された。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は，cGASの発現抑制による放射線増感のメカニズムが頭頸部扁平上皮癌細胞株の種類によって異なる原因を明らかにするとともに，cGAS刺激因子による放射線抵抗性誘導機構の解明を目指す。
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| Causes of Carryover |
一部実験消耗品の納期が遅れ，14,753円の残が生じた。繰り越した研究費は次年度に実験消耗品として使用する。
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Research Products
(16 results)
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[Journal Article] Not Only Hypoxia- but Radiation-Induced Epithelial-Mesenchymal Transition Is Modulated by Hypoxia-Inducible Factor 1 in A549 Lung Cancer Cells.2021
Author(s)
Sato M, Hirose K, Ichise K, Yoshino H, Harada T, Hatayama Y, Kawaguchi H, Tanaka M, Fujioka I, Takai Y, Aoki M.
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Journal Title
Folia Biol (Praha)
Volume: 67
Pages: 62-69
Peer Reviewed / Open Access
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