放射線によるがん関連線維芽細胞の形成と放射線発がんへの関与

• 研究課題/領域番号: 17K19944
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 健康科学およびその関連分野
• 研究機関: 国立保健医療科学院
• 研究代表者: 志村 勉 国立保健医療科学院, その他部局等, 上席主任研究官 (40463799)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 放射線発がん / がんの微小環境 / ミトコンドリア / 活性酸素 / がん関連線維芽細胞 / 酸化ストレス / 微小環境 / ROS

研究成果の概要

がんは、がん細胞が単独で存在するわけではなく、様々な間質細胞と相互作用している。がん組織に存在する線維芽細胞はがん関連線維芽細胞(Cancer Associated Fibroblasts:CAF)と呼ばれ、がん細胞の増殖や浸潤に関わっている。我々は、放射線発がんにおけるがん微小環境の役割を解析し、放射線がヒト正常線維芽細胞からCAFを誘導し、放射線誘発CAFの原因が、ミトコンドリアから発生する活性酸素であることを明らかにした。本研究のがんの微小環境の解析により、従来の方法では解析困難であった放射線によるがんの発症メカニズムの解明が期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

放射線被ばくによって将来がんになる不安や子孫への遺伝的影響への懸念など被ばくによる精神的ストレスが原因となる二次的な健康影響が問題となっている。放射線による健康影響について、継続して適切な情報を発信することが重要である。本研究の成果は、福島事故後に問題となっている低線量放射線発がんの機序解明の一端となり得るものである。我々は、放射線発がんには、単にがん細胞の遺伝子変異の蓄積だけでなく、がん微小環境の形成が重要であると考える。本申請研究の成果により、放射線発がんリスク評価の根拠となる科学的知見の蓄積が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Epicatechin as a Promising Agent to Countermeasure Radiation Exposure by Mitigating Mitochondrial Damage in Human Fibroblasts and Mouse Hematopoietic Cells (2019)
  • 著者名/発表者名: 1) Tsutomu Shimura, Mao Koyama, Daiki Aono, Naoki Kunugita
  • 雑誌名: The FASEB J 巻: in press 号: 6 ページ: 6867-6876
  • DOI: 10.1096/fj.201802246rr
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Radiation-Induced Myofibroblasts Promote Tumor Growth via Mitochondrial ROS-Activated TGFβ Signaling. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimura T, Sasatani M, Kawai H, Kamiya K, Kobayashi J, Komatsu K, Kunugita N
  • 雑誌名: Mol. Cancer Res. 巻: 16(11) 号: 11 ページ: 1676-1686
  • DOI: 10.1158/1541-7786.mcr-18-0321
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Use of DNA-generated gold nanoparticles to radiosensitize and eradicate radioresistant glioma stem cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Kunoh T, Shimura T, Kasai T, Matsumoto S, Mahmud H, Khayrani A, Seno M, Kunoh H, Takada J.
  • 雑誌名: Nanotechnology 巻: 30 号: 5 ページ: 055101-055101
  • DOI: 10.1088/1361-6528/aaedd5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tokyo Electric Power Company Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident and public health. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kunugita Naoki, Shimura Tsutomu, Terada Hiroshi, Yamaguchi Ichiro.
  • 雑誌名: Journal of the National Institute of Public Health 巻: 67 ページ: 2-10
  • NAID: 130006706916
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation values and current situation of radioactive materials in food. (2018)
  • 著者名/発表者名: Terada Hiroshi, Yamaguchi Ichiro, Shimura Tsutomu, Svendsen Erik.R., Kunugita Naoki.
  • 雑誌名: Journal of the National Institute of Public Health 巻: 67 ページ: 21-33
  • NAID: 130006706913
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lessons learned from radiation risk communication activities regarding the Fukushima nuclear accident. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi Ichiro, Shimura Tsutomu, Terada Hiroshi, Svendsen Erik.R., Kunugita Naoki
  • 雑誌名: Journal of the National Institute of Public Health 巻: 67 ページ: 93-102
  • NAID: 130006706928
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lessons learned from radiation biology: Health effects of low levels of exposure to ionizing radiation on humans regarding the Fukushima accident. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimura Tsutomu, Yamaguchi Ichiro, Terada Hiroshi, Kunugita Naoki.
  • 雑誌名: Journal of the National Institute of Public Health 巻: 67 ページ: 115-122
  • NAID: 130006706963
  • 査読あり
• [雑誌論文] ATM-mediated mitochondrial damage response triggered by nuclear DNA damage in normal human lung fibroblasts. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimura T, Sasatani M, Kawai H, Kamiya K, Kobayashi J, Komatsu K, Kunugita N.
  • 雑誌名: Cell Cycle. 巻: 16(24) 号: 24 ページ: 2345-2354
  • DOI: 10.1080/15384101.2017.1387697
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Overexpression of Rev1 promotes the development of carcinogen-induced intestinal adenomas via accumulation of point mutation and suppression of apoptosis proportionally to the Rev1 expression level. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sasatani M, Xi Y, Kajimura J, Kawamura T, Piao J, Masuda Y, Honda H, Kubo K, Mikamoto T, Watanabe H, Xu Y, Kawai H, Shimura T, Noda A, Hamasaki K, Kusunoki Y, Zaharieva EK, Kamiya K.
  • 雑誌名: Carcinogenesis. 巻: 38(5) 号: 5 ページ: 570-578
  • DOI: 10.1093/carcin/bgw208
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ミトコンドリアの放射線応答と放射線発がんへの影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 志村勉、欅田尚樹
  • 雑誌名: 放射線生物研究 巻: 52 ページ: 183-193
  • NAID: 40021257662
  • 査読あり
• [雑誌論文] Targeting the AKT/cyclin D1 pathway to overcome intrinsic and acquired radioresistance of tumors for effective radiotherapy (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimura T
  • 雑誌名: Int J Radiat Biol. 巻: 93 号: 4 ページ: 381-385
  • DOI: 10.1080/09553002.2016.1257832
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Epicatechin as a promising agent to countermeasure radiation exposure by mitigating mitochondrial damage in human fibroblasts and mouse hematopoietic cells. (2019)
  • 著者名/発表者名: Shimura T , Koyama M, Aono D, Kunugita N.
  • 学会等名: 日本放射線影響学会
• [学会発表] 放射線誘発がん関連線維芽細胞は、活性酸素によるTGFbeta;シグナリング経路の活性化を介してがんの増殖を促進する (2018)
  • 著者名/発表者名: 志村勉、笹谷めぐみ、河合秀彦、神谷研二、小林純也、小松賢志、欅田尚樹
  • 学会等名: 第61回日本放射線影響学会,
• [学会発表] Radiation-induced mitochondrial damage in neural progenitor stem cells and differentiated cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimura Tsutomu and Kunugita Naoki
  • 学会等名: The 8th Annual Meeting of the International Society of Radiation Neurobiology.
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A comparison of radiation-induced mitochondrial damage between neural progenitor stem cells and differentiated cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimura Tsutomu, Sasatani Megumi, Kawai Hidehiko, Kamiya Kenji, Kunugita Naoki.
  • 学会等名: The 1st international symposium of the network-type joint usage/research center for radiation disaster medical science.
  • 国際学会
• [学会発表] ATMが制御する核とミトコンドリアの放射線応答 (2017)
  • 著者名/発表者名: 志村勉、笹谷めぐみ、河合秀彦、神谷研二、小林純也、小松賢志、欅田尚樹
  • 学会等名: 第60回日本放射線影響学会
• [図書] Encyclopedia of Environmental Health, 2nd Edition. (2019)
  • 著者名/発表者名: Shimura T, Yamaguchi I. Kunugita N.
  • 総ページ数: 4884
  • 出版者: ELSEVIER
  • ISBN: 9780444639516