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重粒子線によるがん細胞殺傷機序・治療抵抗性機序の解明とその治療応用

研究課題

研究課題/領域番号 20015007
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関山形大学

研究代表者

北中 千史  山形大学, 医学部, 教授 (70260320)

研究分担者 根本 建二  山形大学, 医学部, 教授 (10208291)
砂山 潤  山形大学, 医学部, 助教 (80466606)
研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
10,700千円 (直接経費: 10,700千円)
2009年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
2008年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
キーワードがん / 重粒子線
研究概要

重粒子線によるがん治療は格段に優れた線量分布や高い生物学的効果など、従来の光子線に比べて極めて有利な特徴を有しており、今後のがん放射線治療においてますます大きな役割を担うものと考えられる。しかしながら重粒子線といえども万能ではなく、今後より多くのがん種で満足のゆく治療成績を得るためには、重粒子線によるがん細胞殺傷機序を理解し、その知見に基づきがん細胞に対してより選択的・効果的な重粒子線治療を可能にする新たな方法論を模索することが重要である。本研究課題では主にグリオーマ細胞を用いて、重粒子線(炭素線)照射により誘導される細胞死のメカニズム解析を行った。
その結果、重粒子線により誘発されるグリオーマ細胞の細胞死は、少なくとも照射後早期に誘導されるものについては主にカスパーゼ依存的なアポトーシスにより生じていること、また、カスパーゼの活性化がミトコンドリア経路を介しておきていることが明らかになった。さらにMEK-ERK経路に抑制的に作用する阻害剤やsiRNAが重粒子線によるミトコンドリア経路依存的なアポトーシス誘導を抑制したことから、ミトコンドリアの上流域での細胞死シグナル伝達にMEK-ERK経路が関与していることが示唆された。これらの結果はMEK-ERK経路~ミトコンドリア~カスパーゼと至るシグナル伝達経路上の分子を標的としそのシグナル伝達を促進するような薬剤が重粒子線の増感剤となりうる可能性を示唆するものである。実際、例えば、EGF添加によりMEK-ERK経路を活性化させた状態で重粒子線を照射してみたところ、EGFがMEK依存的に細胞死を増強することが判明した。
さらにこのような細胞死シグナル伝達が重粒子線に特異的なものか、X線のような光子線にも共通するものか検討を行ったところ、MEK-ERK経路依存的な制御は重粒子線特有なものであることが明らかとなった。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] MEK-ERK-dependent multiple caspase activation via mitochondrial proapoptotic Bcl-2 family proteins is essential for heavy ion irradiation-induced glioma cell death2010

    • 著者名/発表者名
      Tomiyama A, et al.
    • 雑誌名

      Cell Death Dis

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual blocking of mTor and PI3K elicits a pro-differentiation effect on glioblastoma stem like-cells2010

    • 著者名/発表者名
      Sunayama J, et al.
    • 雑誌名

      Neuro-Oncol

      巻: 12 ページ: 1205-1209

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crosstalk between the PI3K/mTOR and MEK/ERK pathways involved in the maintenance of self-renewal and tumorigenicity of glioblastoma stem-like cells2010

    • 著者名/発表者名
      Sunayama J, et al.
    • 雑誌名

      Stem Cells

      巻: 28 ページ: 1930-1939

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] グリオーマ「分子生物学の展開」2009

    • 著者名/発表者名
      北中千史
    • 雑誌名

      NS NOW 5

      ページ: 21-31

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Downregulation of Ras C-terminal processing by JNK inhibition2008

    • 著者名/発表者名
      Mouri W
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun 371

      ページ: 273-277

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nestin expression in central nervous system germ cell tumors2008

    • 著者名/発表者名
      Sakurada K
    • 雑誌名

      Neurosurg Rev 31

      ページ: 173-177

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フリーラジカル産生を超えた、ミトコンドリアと腫瘍の新たな関係2010

    • 著者名/発表者名
      北中千史
    • 学会等名
      日本分子脳神経外科学会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ヒトグリオーマ細胞株A172における腫瘍幹細胞の単離同定の試み2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤篤
    • 学会等名
      第26回日本脳腫瘍学会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2008-11-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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