神経膠芽腫幹細胞を標的とした新規放射線治療法の開発

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24591834
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 野田 真永 群馬大学, 医学部附属病院, 講師 (60396645)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 放射線腫瘍学 / 放射線生物学

Outline of Annual Research Achievements

神経膠芽腫幹細胞をヌードマウスに脳内移植し、6Gyの全脳照射を施行し、その生存および神経症状の観察と腫瘍形成能を測定した．脳内で増大する移植細胞を切除摘出し、下記解析を行った．ウェスタンブロットによるGRP78蛋白発現，RTqPCRによるmRNAレベルのGRP78も測定し，続いて神経膠芽腫治療で頻用されるテモゾロミド(TMZ)併用X線照射群を解析に加え，放射線増感効果を検証した．LN18においてX線6Gy+TMZ 100nMを加えると，アポトーシスを起こすことが確認された．続いて，照射単独群および照射+TMZ群にGRP78阻害薬を併用し，その細胞死パターンおよび放射線感受性を検証した．神経膠芽腫細胞にX線6Gy照射し，コロニー形成法，MTSアッセイにより，これらの細胞株の放射線生存率を測定した．
そして，X線照射による神経膠芽腫細胞の細胞死のパターンおよび強く発現される経路をウェスタンブロットにより同定した．
また，放射線による最も中心的な殺細胞機構はDNA2重鎖切断である．野生株，非特異的抑制株およびGRP78抑制株のDNA2重鎖切断を測定するため，コメットアッセイ，γH2Axアッセイを行った． GRP78は細胞照射後のDNA修復に関与することを明らかにした．DNA2重鎖切断修復に関しては，リン酸化DNA-PKcsを始めとするDNA修復蛋白とGRP78との関連を，その発現および免疫共沈法によって調べた．
GRP78による細胞周期調節はフローサイトメトリーによって解析した．非照射GRP78抑制株では細胞がG1期から放出され，放射線感受性の高いG2/M期に細胞が蓄積されることを示唆した．
これらのメカニズムによって，神経膠芽腫において，GRP78は放射線感受性を低下させていることがin vitroで示唆された．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

これまでのin vitroでの実験結果を受け、in vivo でのGRP78 knockdownによる放射線感受性測定が進まなかった．

Strategy for Future Research Activity

in vivo でのGRP78 knockdownによる放射線感受性測定を行う．
in vitroについても細胞株を増やし検証する．

Causes of Carryover

in vivo研究の遂行遅延。

Expenditure Plan for Carryover Budget

可及的にin vivo研究を行うが、困難と判断した場合は、細胞株を変更してin vitro研究を施行する。

Research Products

• [Journal Article] Radiotherapy-induced anti-tumor immunity contributes to the therapeutic efficacy of irradiation and can be augmented by CTLA-4 blockade in a mouse model. (2014)
  • Author(s): Yoshimoto Y, Suzuki Y, Mimura K, Ando K, Oike T, Sato H, Okonogi N, Maruyama T, Izawa S, Noda SE, Fujii H, Kono K, Nakano T.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 31 Pages: e92572
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0092572
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Comparison of the radiosensitivities of neurons and glial cells derived from the same rat brain. (2014)
  • Author(s): Kudo S, Suzuki Y, Noda SE, Mizui T, Shirai K, Okamoto M, Maminuma T, Yoshida Y, Shirao T,Nakano T.
  • Journal Title: Exp Ther Med Volume: 8 Pages: 754-758
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Dose-Volume Prediction of Radiation-Related Complications after Hypofractionated Conformal Radiotherapy for Brain Metastases in Critical Areas (2014)
  • Author(s): Inoue HK, Sato H, Suzuki Y, Saitoh J, Noda SE, Seto K, Torikai K, Nakano T
  • Journal Title: Cureus Volume: 6 Pages: e189
  • DOI: 10.7759/cureus.189
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] HLA Class I Expression and Its Alteration by Preoperative Hyperthermo-Chemoradiotherapy in Patients with Rectal Cancer. (2014)
  • Author(s): Sato H, Suzuki Y, Ide M, Katoh T, Noda SE, Ando K, Oike T, Toshimoto Y. Okonogi N, Mimura K, Asao T, Kuwano H,Nakano T
  • Journal Title: PLoS One Volume: 9 Pages: e108122
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0108122
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Can combined intracavitary/interstitial approach be an alternative to interstitial brachytherapy with the Martinez Universal Perineal Interstitial Template (MUPIT) in computed tomography-guided adaptive brachytherapy for bulky and/or irregularly shaped gynecological tumors? (2014)
  • Author(s): Oike T, Ohno T, Noda SE, Kiyohara H, Ando K, Shibuya K, Tamaki T, Takakusagi T,Sato H,Nakano T
  • Journal Title: Radiat Oncol. Volume: 16 Pages: 222
  • DOI: 10.1186/s13014-014-0222-6
  • Peer Reviewed / Open Access