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ATM、DNA-PKに着目した低酸素性癌細胞における放射線抵抗性の機序解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H06528
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 放射線科学
研究機関東北大学

研究代表者

橋本 拓磨  東北大学, 医学系研究科, 助教 (50799145)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード放射線抵抗性 / 低酸素 / ATM / DNA-PKcs / 放射線 / 細胞培養 / DNA-PK
研究成果の概要

研究代表者は、DNA修復酵素であるATMおよびDNA-PKcsについて、複数の細胞株で低酸素状態がこれら酵素の発現や活性化に影響を及ぼすことを明らかにした。また、低酸素状態では、Src、Caveolin-1、EGFR、PDK1、AktおよびAMPKαの発現や活性が亢進することを見出した。Srcファミリー特異的な阻害剤であるPP2や、AMPKαをターゲットとしたsiRNAの処理により、低酸素状態におけるATM、DNA-PKcsの活性の亢進が抑制されることを明らかにした。また、ATMについては、低酸素状態における発現の亢進もAMPKαのノックダウンにより抑制されることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

癌の低酸素細胞の放射線抵抗性は、酸素存在下でのラジカル反応だけでは説明がつかないため、生物学的要因が示唆されているが、低酸素における放射線抵抗性を制御する分子機序は明らかになっていない。本研究により、低酸素性癌細胞において、ATM、DNA-PKcsがSrc、AMPKαを介して制御されていることが示唆された。ATM、DNA-PKcsが放射線照射によって誘導されるDNA修復に重要な役割をもつことから、低酸素における放射線抵抗性にこれら修復酵素の制御が重要である可能性が考えられる。これら研究成果は、効率の良い癌の放射線治療に向けて新たな知見を提供する。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Knockdown of AMPKα decreases ATM expression and increases radiosensitivity under hypoxia and nutrient starvation in an SV40-transformed human fibroblast cell line, LM217.2018

    • 著者名/発表者名
      Murata Y, Hashimoto T, Urushihara Y, Shiga S, Takeda K, Jingu K, Hosoi Y.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 495 号: 4 ページ: 2566-2572

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.12.141

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Severe hypoxia increases expression of ATM and DNA-PKcs and it increases their activities through Src and AMPK signaling pathways2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Takuma、Murata Yasuhiko、Urushihara Yusuke、Shiga Soichiro、Takeda Kazuya、Hosoi Yoshio
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 505 号: 1 ページ: 13-19

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.09.068

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 低酸素状態がATMとDNA-PKcsの発現と活性化に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      橋本 拓磨、村田 泰彦、漆原 佑介、志賀 壮一郎、武田 一也、細井 義夫
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第61回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低栄養状態において活性化されたDNA-PKcsによるゴルジ体膜タンパク質GOLPH3の制御2018

    • 著者名/発表者名
      村田 泰彦、橋本 拓磨、漆原 佑介、志賀 壮一郎、細井 義夫
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第61回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低酸素・低栄養環境下におけるDNA-PKcsを介したHsp90αのリン酸化制御機構2018

    • 著者名/発表者名
      武田 一也、村田 泰彦、橋本 拓磨、漆原 佑介、志賀 壮一郎、神宮 啓一、細井 義夫
    • 学会等名
      創生応用医学研究センター 第1回若手研究者交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/t.hashimoto

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-08-25   更新日: 2020-03-30  

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