2016 Fiscal Year Annual Research Report
Radiobiological study on hypofractionated high-precision radiotherapy
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26461887
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
瀬尾 雄二 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (00302000)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小川 和彦 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (40253984)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 放射線 / 癌 / 定位放射線治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、低線量と比較して高線量照射で特異的な分子生物学的機構を解明することにより、寡分割照射法の生物学的基盤を確立することである。
まず、放射線増感作用に関してLinear-quadratic modelおよびRepair-misrepair modelを用いた分析を行い、DNA2本鎖切断修復の総量と誤修復の関係が分割感受性（低線量感受性と高線量感受性の関係）に寄与することを示した。次にPoly(ADP-ribose) polymerase (PARP) 阻害剤が高線量で特に大きな増感作用を示すことに着目し、高線量特異的放射線増感剤の開発とその分子機構の解明を目的に研究をすすめた。ヒト肺癌細胞A549、H460、ヒト大腸癌細胞HT29、HCT116を用いたmulticellular spheroidとマウス皮下腫瘍モデルに対して照射実験を行い、PARP阻害剤の放射線増感作用は10Gy x 1回投与の方が2Gy x 5回投与よりも大きいことを示した。また、10Gy照射後のリン酸化H2AXの定量およびRad51 foci formationの定量結果から、PARP阻害剤によって照射後のDNA2本鎖切断修復は総量としては抑制されないが、一方で相同組換え修復量は低下することを示した。更に、PARP阻害剤によって照射後DNA2本鎖切断の誤修復による2動原体染色体形成が促進し、その結果tetraploid G1 populationとAccelerated cellular senescenceが増加することを示した。これらはDNA2本鎖切断修復量に変化がなくても、相同組換え修復と非相同末端結合修復の活性比が放射線感受性に影響を与えることを示しており、非相同末端結合による染色体異常は一般に線量の2乗に比例することから、特に高線量での放射線感受性に重要であることが示唆された。
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