• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

放射線照射された細胞の有・低酸素環境への適応機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K08065
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分52040:放射線科学関連
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

劉 翠華  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 重粒子線治療研究部, 主任研究員 (00512427)

研究分担者 平山 亮一  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 重粒子線治療研究部, 研究統括 (90435701)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード放射線 / 重粒子線 / 低酸素培養 / miRNA / トランスフェクション / 照射 / Fold change / ダウンレギュレート / アップレギュレート / miRNA array / 高LET炭素線 / 炭素線 / miRNAプロファイリング / 低酸素ストレス応答
研究開始時の研究の概要

これまで我々はX線や炭素線などの放射線照射後、低酸素環境で培養した細胞は放射線抵抗性になり、染色体異常頻度は低いことを明らかにしてきた。その詳細メカニズムを解析するために1)照射後、異なる酸素濃度環境で培養した細胞のmiRNAのプロファイリングを解析し、培養する有・低酸素環境の中で特異的に変化するmiRNAを特定する。2)低酸素環境特異的なmiRNA及びタンパク質の発現と細胞致死や染色体異常頻度の生物応答の関連性について明らかにする。これらの結果から放射線照射後の有・低酸素環境に対する細胞応答機構を遺伝子、タンパク質、染色体ならびに細胞レベルでの機構解明に迫る。

研究成果の概要

マウス腎臓初代培養細胞は照射後低酸素濃度環境で培養した細胞のmiRNAは常酸素でよFold ChangeであるmiRNAが数多く見られた。特にmmu-miR-210-3pとmmu-miR-210-5p二種類のmiRNAは放射線の線質と関係なく常酸素環境での培養より2-7倍に多くとなった。これらのmiRNAsのmimic、inhibitorを細胞内導入して、調べた結果、miR-210-3pあるいはmiR-210-5pは細胞の放射線感受性や増殖など関係する事が示唆された。一方、神経膠芽腫U87MG細胞では同じ条件でfold change したmiRNAの数はマウスの腎臓初代培養細胞より少なかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では生体内低酸素環境を模擬した実験系において、がん細胞ならびに正常組織細胞のmiRNA発現プロファイルを解析する。miRNA発現スクリーニングにより低酸素環境で培養した細胞の放射線抵抗性やNHEJ修復忠実度に関するメカニズムを明らかにする。これらの実験により、生体内を模擬した低酸素環境下でどのような因子が放射線応答に関わっているかを調べ、放射線治療生物学の重要な基礎データを蓄積する。そして新たな有・低酸素生体応答の研究基盤を構築する。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Primary and Secondary Bystander Effects of Proton Microbeam Irradiation on Human Lung Cancer Cells under Hypoxic Conditions2023

    • 著者名/発表者名
      Narongchai Autsavapromporn , Alisa kobayashi , Cuihua Liu , Aphidet Duangya , Masakazu Oikawa , Tengku Ahbrizal Tengku Ahmad , Teruaki Konishi
    • 雑誌名

      Biology

      巻: 12(12) 号: 12 ページ: 1485-1485

    • DOI

      10.3390/biology12121485

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The impact of DNA double-strand break repair pathways throughout the carbon-ion Spread-out Bragg peak beam2023

    • 著者名/発表者名
      Dylan Buglewicz , Jessica K.F. Buglewi , Hirakawa Hirokazu , Kato Takamitsu , Cuihua Liu , YaQun Fang , Kusumoto Tamon , Fujimori Akira , Sai Sei
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 114(12) 号: 12 ページ: 4548-4548

    • DOI

      10.1111/cas.15972

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescence in situ hybridization analysis of chromosomal aberrations in mouse splenocytes at one- and two-months after total body exposure to iron-56 (Fe) ion particles or X-rays2022

    • 著者名/発表者名
      Katsube Takanori , Wang Bing , Tanaka Kaoru , Ninomiya Yasuharu , Hirakawa Hirokazu , Cuihua Liu , Maruyama Kouichi , Guillaume Vares , Qiang Liu , Murakami Masahiro , Nakajima Tetsuo , Fujimori Akira , Nenoi Mitsuru:
    • 雑誌名

      Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis

      巻: 882 ページ: 503548-503548

    • DOI

      10.1016/j.mrgentox.2022.503548

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Effects of Chronic Restraint-Induced Psychological Stress on Total Body Fe-Irradiation-Induced Hematopoietic Toxicity in Trp53-Heterozygous Mice2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Bing , Katsube Takanori , Tanaka Kaoru , Ninomiya Yasuharu , Hirakawa Hirokazu , Cuihua Liu , Maruyama Kouichi , Murakami Masahiro , Nakajima Tetsuo , Fujimori Akira , Nenoi Mitsuru
    • 雑誌名

      life

      巻: 12(4)565

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hypoxia and Proton microbeams: Role of Gap Junction Intercellular Communication in Inducing Bystander Responses on Human Lung Cancer Cells and Normal Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Narongchai Autsavapromporn , Alisa Kobayashi , Cuihua Liu , Churdsak Jaikang , Tengku Ahbrizal Tengku Ahmad , Masakazu Oikawa , Teruaki Konishi
    • 雑誌名

      Radiation Research

      巻: 197(2) 号: 2 ページ: 122-130

    • DOI

      10.1667/rade-21-00112.1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Altered Induction of Reactive Oxygen Species by X-rays in Hematopoietic Cells of C57BL/6-Tg (CAG-EGFP) Mice2021

    • 著者名/発表者名
      Cuihua Liu , Hirakawa Hirokazu , Katsube Takanori , YaQun Fang , Tanaka Kaoru , Nenoi Mitsuru , Fujimori Akira , Wang Bing
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22(13) 号: 13 ページ: 6929-6929

    • DOI

      10.3390/ijms22136929

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Altered Response to Total Body Irradiation of C57BL/6-Tg (CAG-EGFP) Mice2020

    • 著者名/発表者名
      Cuihua Liu , Kaoru Tanaka , Takanori Katsube , Guillaume Vares , Kouichi Maruyama , Yasuharu Ninomiya , Zeenath Fardous , Chao Sun , Akira Fujimori , Stephanie G. Moreno , Mitsuru Nenoi , Bing Wang
    • 雑誌名

      Dose Response

      巻: 18 (3) 号: 3 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1177/1559325820951332

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Biological responses are altered when mouse kidney cells are cultured in different oxygen concentrations after radiations2023

    • 著者名/発表者名
      劉 翠華、平川 博一、平山 亮一
    • 学会等名
      第 60 回 日本放射線腫瘍学会生物部会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A comparative study of the biological response of irradiated mouse kidney cells cultured under different oxygen conditions2023

    • 著者名/発表者名
      劉 翠華, 平川 博一, 平山 亮一
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第66回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 外来性GFPを発現する組換えマウスにおける放射線応答の変化2023

    • 著者名/発表者名
      Cuihua Liu, Tanaka Kaoru, Hirakawa Hirokazu, Katsube Takanori, YaQun Fang, Maruyama Kouichi, Ninomiya Yasuharu, Fujimori Akira, Nenoi Mitsuru, Wang Bing
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第66回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Biological responses are altered when mouse kidney cells are cultured in different oxygen concentrations after radiations2022

    • 著者名/発表者名
      Liu cuihua,Hirakawa hirokazu,Hirayama ryoichi,Fujimori akira
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] X線ならびに高LET放射線におけるDNA断片化とその修復における低酸素の影響2022

    • 著者名/発表者名
      平山亮一、鵜沢玲子,高野勇貴,劉翠華、平野祥之、野口実穂,小西輝昭,長谷川純崇
    • 学会等名
      日本量子医科学会第2回学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi