低線量放射線被爆による生体微小環境内の発がん誘導機序

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24501306
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 田部 陽子 順天堂大学, 医学部, 准教授 (70306968)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩渕 和久 順天堂大学, 公私立大学の部局等, 教授 (10184897) ; 金 林花 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (90531955) ; 笹井 啓資 順天堂大学, 医学部, 教授 (20225858)
• Keywords: 低線量放射線 / 微小環境 / 前がん細胞

Research Abstract

本研究は、低線量放射線が生体内微小環境の中で、前がん細胞および間質系幹細胞の遺伝子発現、タンパク発現とその調節機構にどのような影響を与え、発がんに関与するのかを明らかにすることを目的とする。当該年度の研究では、前がん細胞における低線量放射線被爆前後のタンパク発現変化を網羅的に解析し、ジェネティックな変化との関連性を検討した。
正常ヒト骨髄より分離した間質系幹細胞 (mesenchymal stem cell; MSC）とヒト不死化細胞 (EBV-B; EBウイスル感染により増殖能を獲得したヒトB細胞株)　をそれぞれ単独および共培養し、低線量放射線（100ｍGy）を照射し、各線量の放射線が、これらの細胞のタンパク発現に与える影響について、LC-MS/MS proteomics (iTRAQ) を用いて網羅的に検出した。iTRAQによりMSC、EBV-B細胞から1,500以上のタンパクの発現が検出された。MetaCoreおよびKEGG ontologyをもちいたパスウェイ解析の結果、100ｍGy照射24時間後に、MSCでは32タンパクの発現が上昇、1タンパクの発現が有意に低下し、focal adhesion pathwayの活性化が検出された。単独培養EBV-B細胞では、47種類のタンパク発現が有意に上昇し、そのうちの40%はリボゾーム関連タンパクであった。発現が低下した19タンパク中6タンパクがアポトーシス/老化関連タンパクであった。一方、MSCとの共培養下のEBV-B細胞では34タンパクの発現が低下したが、そのうちの25タンパク（74%）がリボゾーム関連タンパクであり、単独EBV-B細胞とは明らかに異なる結果が得られた。これらの結果より、低線量放射線曝露後の前がん細胞では、いずれも放射線ストレスに反応した抗アポトーシス機構が作用することが示唆されたが、作用機序は、異なるものであることが示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでの研究で、ヒト間質細胞および前がん細胞の共培養システムを用いて、低線量放射線（100 mGy）照射後の各細胞の遺伝子、蛋白発現変化に関するゲノミクスおよびプロテオミクス解析が終了した。今後は、検討の中で検出された分子シグナル活性の変化に関連する遺伝子調節をつかさどるmicroRNAの役割について検討する。低線量放射線照射前後のEBV-B細胞を対象として、microRNA-PCR解析を実施し、特定のmicroRNAの関与を調べる。また、前がん細胞で検出されたシグナルの活性化に関与すると考えられるサイトカイン、ケモカイン、増殖因子の変化について、ELISA法やウエスタンブロット法を用いて検討を加える。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究で、ヒト間質細胞および前がん細胞の共培養システムを用いて、低線量放射線（100 mGray）を照射後の単独および共培養条件下での各細胞の蛋白発現の変化についてゲノミクスおよびプロテオミクス解析が終了した。今後は、検討の中で検出された分子シグナル活性の変化に関連する遺伝子調節をつかさどるmicroRNAを抽出し、microRNA-PCR解析を実施して、特定のmicroRNAの関与を調べる。また、前がん細胞で検出されたシグナルの活性化に関与すると考えられるサイトカイン、ケモカイン、増殖因子の変化について、ELISAやウエスタンブロット法を用いて検討を加える。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

実験に用いる消耗品の使用量が当初見積りよりも減少したため、19,128円の未使用額が生じた。
未使用額分は、次年度の消耗品購入に充填する計画である。

Research Products

• [Journal Article] Class IA PI3K inhibition inhibits cell growth and proliferation in mantle cell lymphoma. (2014)
  • Author(s): Tabe Y, Jin L, Konopleva M, Shikami M, Kimura S, Andreeff M, Raffeld M, Miida T.
  • Journal Title: Acta Haematol. Volume: 131 Pages: 59-69
  • DOI: 10.1159/000353164.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ICSH guidelines for the verification and performance of automated cell counters for body fluids. (2014)
  • Author(s): Bourner G, De la Salle B, George T, Tabe Y, Baum H, Culp N, Keng TB
  • Journal Title: Int J Lab Hematol. Volume: in press Pages: in press
  • DOI: 10.1111/ijlh.12196.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rivaroxaban attenuates leukocyte adhesion in the microvasculature and thrombus formation in an experimental mouse model of type 2 diabetes mellitus. (2014)
  • Author(s): Iba T, Aihara K, Yamada A, Nagayama M, Tabe Y, Ohsaka A.
  • Journal Title: Thromb Res. Volume: 133 Pages: 276-280
  • DOI: 10.1016/j.thromres.2013.11.013.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Advances in understanding the leukaemia microenvironment. (2014)
  • Author(s): Tabe Y, Konopleva M.
  • Journal Title: Br J Haematol. Volume: 164 Pages: 767-778
  • DOI: 10.1111/bjh.12725.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TGF-β-neutralizing antibody 1D11 enhances cytarabine-induced apoptosis in AML cells in the bone marrow microenvironment. (2013)
  • Author(s): Tabe Y, Shi YX, Zeng Z, Jin L, Shikami M, Hatanaka Y, Miida T, Hsu FJ, Andreeff M, Konopleva M.
  • Journal Title: PLoS One Volume: ８ Pages: e62785
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mechanisms of apoptosis induction by simultaneous inhibition of PI3K and FLT3-ITD in AML cells in the hypoxic bone marrow microenvironment. (2013)
  • Author(s): Jin L, Tabe Y, Lu H, Borthakur G, Miida T, Kantarjian H, Andreeff M, Konopleva M.
  • Journal Title: Cancer Lett. Volume: 329 Pages: 45-58
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2012.09.020.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] PI3K inhibitor GDC-0941 enhances apoptotic effects of BH-3 mimetic ABT-737 in AML cells in the hypoxic bone marrow microenvironment. (2013)
  • Author(s): Jin L, Tabe Y, Kojima K, Shikami M, Benito J, Ruvolo V, Wang RY, McQueen T, Ciurea SO, Miida T,
  • Journal Title: Mol Med (Berl) Volume: 91 Pages: 1383-1397
  • DOI: 10.1007/s00109-013-1076-3.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Performance evaluation of the automated morphological analysis of erythrocytes by CellaVision DM96. (2013)
  • Author(s): Maenou I, Tabe Y, Bengtsson HI, Ishii K, Miyake K, Horiuchi Y, Idei M, Horii T, Satoh N, Miida T,
  • Journal Title: Clin Lab. Volume: 59 Pages: 1413-1417
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Meropenem as predictive risk factor for isolation of multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa. (2013)
  • Author(s): Nakamura A, Miyake K, Misawa S, Kuno Y, Horii T, Kondo S, Tabe Y, Ohsaka A
  • Journal Title: J Hosp Infect Volume: 83 Pages: 153-155
  • DOI: 10.1016/j.jhin.2012.10.005.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neutrophil extracellular traps, damage-associated molecular (2013)
  • Author(s): Iba T, Murai M, Nagaoka I, Tabe Y.
  • Journal Title: Acute Medicine & Surgery Volume: in press Pages: in press
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Molecular mechanisms of inhibition of ribosomal biogenesis and translational flux by the Selective Inhibitor of Nuclear Export (SINE) XPO1/CRM1 antagonist KPT-185 in mantle cell lymphoma. (2013)
  • Author(s): Tabe Y, Kojima K, Jin L, Iwanami H, Matsushita H, Kazuno S, Kauffman M, Shacham S, Fujimura T,
  • Organizer: 55th American Society of Hematology Annual Meeting
  • Place of Presentation: New Orleans,USA
  • Year and Date: 20131207-20131210
• [Presentation] Integrative genomic and proteomic analysis of low-dose ionizing irradiation effects on bone marrow stromal microenvironment and on survival of pre-leukemic cells. (2013)
  • Author(s): Tabe Y, Jin L, Hatanaka Y, Matsushita H, Kazuno S, Fujimura T, Ueno T, Sasai K, Iwabuchi K, Andreeff M, Konopleva M, Miida T
  • Organizer: 55th American Society of Hematology Annual Meeting
  • Place of Presentation: New Orleans,USA
  • Year and Date: 20131207-20131210
• [Presentation] Efficacy and mechanisms of the mTOR inhibitor AZD2014 combined with L-Asparaginase or JAK2 inhibitor TG101348 in ALL. (2013)
  • Author(s): Tabe Y, Jin L, Iwanami H, Matsushita H, Kazuno S, Fujimura T, Ueno T, Miida T, Weinstock D, Thomas DA, Andreeff M, Konopleva M.
  • Organizer: 55th American Society of Hematology Annual Meeting
  • Place of Presentation: New Orleans,USA
  • Year and Date: 20131207-20131210
• [Presentation] Metabolic shift in hypoxia-adapted CML cells and mechanisms of acquired dasatinib resistance uncovered by proteomic iTRAQ profiling. (2013)
  • Author(s): Tabe Y, Jin L, Iwanami H, Matsushita H, Kazuno S, Fujimura T, Ueno T, Miida T, Andreeff M, Konopleva M, Kimura S.
  • Organizer: 55th American Society of Hematology Annual Meeting
  • Place of Presentation: New Orleans,USA
  • Year and Date: 20131207-20131210
• [Presentation] Molecular mechanisms of adipocyte-leukemia interactions revealed by the quantitative proteomics technology: pro-survival function of adipocyte-derived free fatty acids on acute monoblastic leukemia mitochondrial biogenesis. (2013)
  • Author(s): Tabe Y, Jin L, Kazuno S, Fujimura T, Matsushita H, Ueno T, Miida T, Andreeff M, Konopleva M.
  • Organizer: 55th American Society of Hematology Annual Meeting
  • Place of Presentation: New Orleans,USA
  • Year and Date: 20131207-20131210
• [Presentation] Performance evaluation of a novel high-risk Human Papilloma Virus Genotyping test (Clinichip HPV™). (2013)
  • Author(s): Yamada H, Tabe Y, Ishii K, Terao Y, Takeda S, Horii T, Ohsaka A.
  • Organizer: American Association for Clinical Chemistry Annual Meeting.
  • Place of Presentation: Houston, USA
  • Year and Date: 20130728-20130801
• [Presentation] Detection of tumor cells in body fluids by the automated morphological analysis system CellaVision DM96 following the automated cell counting by the Sysmex XE5000. (2013)
  • Author(s): Takemura H, Tabe Y, Yamaguchi K, Ishii K, Kasuga K, Horii T, Miida T, Ohsaka A.
  • Organizer: American Association for Clinical Chemistry Annual Meeting
  • Place of Presentation: Houston, USA
  • Year and Date: 20130728-20130801
• [Presentation] The clinical significance of mesothelial cell in peritoneal dialysis effluent detected by Cellavision DM96. (2013)
  • Author(s): Idei M, Tabe Y, Miyake K, Hamada C, Takemura H, Io H, Ishii K, Horii T, Tomino Y, Ohsaka A, Miida T.
  • Organizer: American Association for Clinical Chemistry Annual Meeting
  • Place of Presentation: Houston, USA
  • Year and Date: 20130728-20130801
• [Presentation] Efficacy of the internet-based e-leaning system using the CellaVision Competency Software for continuing professional development. (2013)
  • Author(s): Tabe Y, Ishii K, Kasuga K, Maenoh I, Horii T, Miida T, Ohsaka A.
  • Organizer: 26th International Symposium on Technological Innovations in Laboratory Hematology.
  • Place of Presentation: Toronto, Canada
  • Year and Date: 20130510-20130512
• [Remarks] 順天堂大学医学部 臨床検査医学講座 【業績】
  • URL: http://www.juntendo.ac.jp/med/labo/rinsyo_byori3.html