2012 Fiscal Year Research-status Report
放射線がん治療における陽子線特異的細胞応答の機構解明
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23591854
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| Research Institution | The Wakasa Wan Energy Research Center |
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Principal Investigator |
畑下 昌範 (財)若狭湾エネルギー研究センター, 研究開発部, 主任研究員 (40359237)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 英樹 福井大学, 高エネルギー医学研究センター, 准教授 (40142377)
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| Keywords | 量子ビーム / イオンビーム / 突然変異 / 放射線感受性 |
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| Research Abstract |
がん治療用放射線照射装置の進歩・照射方法の工夫および治療後の患者の優れたQOLにより放射線がん治療が高い評価を得ているが、さらに放射線腫瘍学的および放射線生物学的なアプローチによる治療成績の向上が望まれている。本研究では、陽子線によるがん治療に関して、その照射による細胞応答の面から解析することで、治療成績の向上を目指すことにしている。6-チオグアニンを用いた耐性コロニーの獲得数から、hprt遺伝子の突然変異率を解析したところ、ヒトがん細胞においては、陽子線が他の放射線であるX線や炭素線に比べて特異的に突然変異率が低くなるという結果を得た。
次に、ヒトがん細胞を用い、X線、陽子線、炭素線をそれぞれ照射し、経時的にそれぞれの細胞を回収し、mRNAを調製し、cDNAを作製した。このcDNAによるリアルタイムPCRアレイを用いた網羅的遺伝子発現解析により、種々の放射線照射後のDNA損傷・修復シグナル因子の発現動態を解析した。その結果、陽子線照射区の遺伝子発現量がX線照射区のそれに比べて著明に低くなる遺伝子を10遺伝子、さらに、著明に高くなる遺伝子を1遺伝子見いだすことができた。陽子線照射区で遺伝子発現量が低下した遺伝子には、二つあるDNA修復経路のうちのある一方の修復経路に関わる因子が多く含まれており、こうした修復経路のバランスの変化が突然変異率の変化に関係することが示唆された。
こうした陽子線に特異的な細胞応答がどのような分子機構で働いているのか、また放射線誘発バイスタンダー応答や放射線適応応答でみられたNOラジカルの細胞間情報伝達の関与があるか否かについて、今後は、NO捕捉剤であるc-PTIOを培地に添加したものおよびNOラジカル発生剤である硝酸イソソルビドを培地に添加したものを用いて、同様の遺伝子発現解析を検討する予定である。
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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
本研究の基盤である陽子線に特異的な細胞応答を遺伝子発現のレベルで定量的に把握できているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、陽子線に特異的な細胞応答に、NOラジカルの関与があるか否かについて解明していく。具体的には、NO捕捉剤あるいはNO発生剤下での種々の放射線照射後の主要な遺伝子群の発現パターンを解析することで、陽子線特異的細胞応答の分子機構を解析する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
リアルタイムPCRアレイを用いた網羅的遺伝子解析を行うために、分子生物学的実験用消耗品にあてる。また、国際会議発表のための旅費にあてる。
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[Journal Article] Regulation of gene expression in retrovirus vectors by X-ray and proton beam radiation with artificially constructed promoters.2012
Author(s)
Ryohei Ogawa, Akihiro Morii, Akihiko Watanabe, Zheng-Guo Cui, Go Kagiya, Shigekazu Fukuda, Kyo Kume, Takashi Hasegawa, Masanori Hatashita, Hironori Izumi, Tetsuya Ishimoto, L. B. Feril, Jr.
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Journal Title
The Journal of Gene Medicine
Volume: 14(5)
Pages: 316-327
DOI
Peer Reviewed
