2014 Fiscal Year Research-status Report
ミトコンドリアはX線とドセタキセル耐性に関与しているか;ワールブルグ効果への挑戦
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25340026
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
桑原 義和 東北大学, 加齢医学研究所, 助教 (00392225)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア / 放射線耐性 / ρ0細胞 / ドセタキセル / ROS / 電子伝達系 / γH2AX / X線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト舌がん由来SAS及びヒト子宮頚部がん由来HeLa細胞から、ミトコンドリア(mitochondria; mt)DNAが欠失しており電子伝達系の機能が低下しているρ0細胞の樹立に成功した。MitoSOX Red染色により10GyのX線を照射した親株からはmt由来の活性酸素種(reactive oxygen species; ROS)が検出されたのに対して、ρ0細胞及び臨床的放射線耐性(clinically relevant radioresistant; CRR)細胞からはほとんど検出されなかった。一方、Mitotracker green染色から親株、CRR細胞及びρ0細胞間で、細胞内mt量に大きな違いは見られなかった。JC-1染色から、CRR細胞及びρ0細胞では親株に比べてmtの膜電位の低下がみられた。このことから、CRR細胞の電子伝達系はρ0細胞と同様に機能低下していることが示唆された。CRR細胞及びρ0細胞は、親株に比べてX線単回照射に抵抗性を示した。CRR細胞は、標準的分割放射線療法である2Gy/日のX線に耐性を示すが、親株及びρ0細胞は耐性を示さず、30日以内に全滅した。2Gy/日のX線を照射して、DNA二本鎖切断のマーカーであるγH2AXに陽性を示す細胞数を解析すると、CRR細胞では増加しないのに対して親株及びρ0細胞では総照射線量に応じて増加することが分かった。以上の結果から、mtはX線単回照射におけるX線抵抗性に関与しているものの、分割照射への抵抗性には関与していないのではないかということが示唆された。また、CRR細胞のドセタキセル抵抗性にmtが関与していることが明らかになっている。
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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
ρ0細胞の樹立に成功しており、ミトコンドリア電子伝達系はX線単回照射における抵抗性に関与しているものの、分割照射における抵抗性には関与していないのではないかということが分かったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
X線及びドセタキセル(DTX)への抵抗性には、ミトコンドリア由来の活性酸素種(reactive oxygen species; ROS)が関与していることが推察された。個々のROSに特異的なscavengerを用いて、どのROSがX線及びDTX抵抗性に関与しているのかを明らかにする。また、メタボローム解析結果から臨床的放射線耐性細胞特異的な代謝経路の存在を明らかにする。
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[Journal Article] Cesium radioactivity in peripheral blood is linearly correlated to that in skeletal muscle: analyses of cattle within the evacuation zone of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant.2015
Author(s)
Fukuda T, Kino Y, Abe Y, Yamashiro H, Kobayashi J, Shimizu Y, Takahashi A, Suzuki T, Chiba M, Takahashi S, Inoue K, Kuwahara Y, Morimoto M, Shinoda H, Hiji M, Sekine T, Fukumoto M, Isogai E.
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Journal Title
Anim Sci J.
Volume: 86
Pages: 120-124
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Guanine nucleotide-binding protein 1 is one of the key molecules contributing to cancer cell radioresistance.2014
Author(s)
Fukumoto M, Amanuma T, Kuwahara Y, Shimura T, Suzuki M, Mori S, Kumamoto H, Saito Y, Ohkubo Y, Duan Z, Sano K, Oguchi T, Kainuma K, Usami S, Kinoshita K, Lee I, Fukumoto M.
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Journal Title
Cancer Sci.
Volume: 105
Pages: 1351-1359
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Book] Recent Advances in Cryopreservation Edited by Hideaki Yamashiro. Chapter 5 Cryopreservation of Cattle, Pig, Inobuta Sperm and Oocyte after the Fukushima Nuclear Plant Accident.2014
Author(s)
Yamashiro H, Abe Y, Kuwahara Y, Fukuda T, Kino Y, Inoue K, Takahashi S, Fukumoto M, Kobayashi J, Tong B, Takino S, Yamada T, Sekine T, Isogai E, Fukumoto M.
Total Pages
130
Publisher
InTech,
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