2016 Fiscal Year Annual Research Report
The effect of ionizing radiation on secretory phenotype of cancer-associated fibroblasts and its impact on cancer pathophysiology
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26461875
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山盛 徹 北海道大学, 獣医学研究科, 准教授 (00512675)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安井 博宣 北海道大学, アイソトープ総合センター, 准教授 (10570228)
高木 哲 北海道大学, 獣医学研究科, 准教授 (50396305)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 放射線 / 細胞老化 / 老化関連分泌形質 / 活性酸素種 / NADPHオキシダーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、癌組織における癌細胞以外の細胞（腫瘍間質）が癌病態に重要であることが明らかになりつつあるものの、腫瘍間質に対する放射線の効果については、ほとんど検討されていない。申請者は、腫瘍間質内に存在する癌関連線維芽細胞(CAF)およびそこから分泌される液性因子に着目し、CAFへの放射線照射が放射線治療後の癌細胞・癌組織の性質に影響を与えるのではないかと考え、本仮説について検証を実施してきた。
CAFからの液性因子の分泌に、癌組織ならびにその周辺組織に存在する細胞に由来する活性酸素種(ROS)が関与していることが報告されている。この点に着目し、放射線照射を受けた細胞によるROS産生が、CAF由来の液性因子分泌や組織炎症の惹起に関係しているのではないかと考え、本仮説の検証を行った。その結果、マウス胚線維芽細胞(MEF)への放射線照射は、ROS産生酵素であるNADPHオキシダーゼ4 (NOX4)発現を上昇させることを明らかにした。また、放射線照射によりMEFからのROS産生が上昇し、NOX4阻害剤処理ならびにNOX4ノックアウトマウス由来MEFではこれが顕著に減弱していたことから、放射線照射後に起こるROS産生にNOX4が関与していることが強く示唆された。その一方で、放射線照射を受けたMEFにおける数種類のサイトカイン産生には、NOX4が関与していないことを示唆する結果が得られた。このことは、NOX4に由来するROSは照射を受けた細胞ではなくその周辺に存在する細胞に影響を与え、組織炎症の誘発に寄与している可能性が示唆された。さらに、一定レベル以上の放射線照射を受けたMEFは細胞老化を起こしていることが観察された。細胞老化誘導と線維芽細胞のCAF化には類似性があることが指摘されており、この点についてのさらなる検討は、CAFの放射線応答を明らかにするうえで有益であると考えられる。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Lipophilic tetraphenylphosphonium derivatives enhance radiation-induced cell killing via inhibition of mitochondrial energy metabolism in tumor cells.2017
Author(s)
Yasui H, Yamamoto K, Suzuki M, Sakai Y, Bo T, Nagane M, Nishimura E, Yamamori T, Yamasaki T, Yamada KI, Inanami O.
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Journal Title
Cancer Letters
Volume: 390
Pages: 160-167
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] A nucleoside anticancer drug, 1-(3-C-ethynyl-beta-D-ribo-pentofuranosyl)cytosine, induces depth-dependent enhancement of tumor cell death in spread-out bragg peak (SOBP) of proton beam.2016
Author(s)
Maeda K, Yasui H, Yamamori T, Matsuura T, Takao S, Suzuki M, Matsuda A, Inanami O, Shirato H.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 11(11)
Pages: e0166848
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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