2014 Fiscal Year Annual Research Report
放射線治療抵抗性脳腫瘍細胞の代謝と遊走を電子スピン共鳴でライブイメージングする
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25670616
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| Research Institution | University of Occupational and Environmental Health, Japan |
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Principal Investigator |
盛武 敬 産業医科大学, 産業生態科学研究所, 准教授 (50450432)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坪井 康次 筑波大学, 医学医療系, 教授 (90188615)
平山 暁 筑波技術大学, 保健科学部, 教授 (20323298)
松本 孔貴 筑波大学, 医学医療系, 助教 (70510395)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 脳腫瘍額 / 癌幹細胞 / 電子スピン共鳴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
悪性脳腫瘍の示す放射線治療抵抗性の原因として、脳腫瘍幹細胞が酸化的リン酸化と解糖系によるエネルギー代謝を使い分けるスイッチング現象や照射を契機とした細胞遊走により細胞が照射野外へ逃避する可能性が報告されている。本研究では脳腫瘍幹細胞のエネルギー代謝解析や遊走浸潤能解析を行うと共に、細胞の還元能を電子スピン共鳴(ESR)によるin vitroイメージングする為の手法の開発を試みた。
我々が独自に樹立した放射線抵抗性脳腫瘍幹細胞ONS-F8とその親株であるONS-76のエネルギー代謝機構を比較したところ、ONS-F8では解糖系の亢進が観察された。また、Matrigel invasion assayを用いて、ONS-F8およびONS-76細胞の浸潤能を解析したところ、ONS-F8はONS-76より有意に浸潤能が亢進しているばかりか、低～中線量放射線照射によって浸潤能が亢進した。また従来からあるESRスピンラベル法を用いて細胞の還元能を評価したところ、X線照射により、Tempol還元速度が上昇した。これはX線照射によって抗酸化物質の合成が亢進し還元能が亢進することを示唆している可能性が考えられる。一方、予想に反して、ONS-F8はONS-76より還元能が低いことがわかった。
ESRイメージングの開発としては、まず地面に対して垂直に試料を挿入する設計になっていて細胞の観察には適さない共振器を改造し試料を挿入・観察できる様に改造した。具体的には共振器の向きを変更し、それに伴い磁場勾配コイルの位置の変更、マイクロ波導入経路を変更した。さらに実際に細胞を用いてシグナルを検出することに成功した。
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