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放射線により誘発する腫瘍内細胞死のリアルタイム可視化と放射線治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K07654
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
研究機関北里大学

研究代表者

鍵谷 豪  北里大学, 医療衛生学部, 教授 (30524243)

研究分担者 小川 良平  富山大学, 学術研究部医学系, 准教授 (60334736)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード細胞死 / アポトーシス / リアルタイム可視化 / 腫瘍血管損傷 / 免疫機構 / EPR効果 / ネクローシス / 低侵襲イメージング / 放射線 / リアルタイムイメージング / 腫瘍内細胞死 / オートファジー細胞死
研究開始時の研究の概要

放射線や抗がん剤により腫瘍内で誘発される細胞死を可視化するシステムは、放射線治療条件の最適化および放射線化学療法の開発等に対し有用な評価法になり得ると考える。本研究の目的は、放射線による腫瘍内細胞死(アポトーシス、ネクローシス、オートファジー細胞死)を低侵襲かつリアルタイムに可視化するシステムを構築し、放射線治療臨床研究へ還元できる生物学的エビデンスを提示することである。これら細胞死可視化システムから得られる4次元動態解析を基に、殺細胞効果の高い放射線治療の確立を目指す。

研究成果の概要

本研究の目的は、X線照射による細胞死の可視化および腫瘍内細胞死誘発メカニズムの解明である。細胞死の中でもアポトーシスに着目し、アポトーシス可視化細胞を構築した。これら細胞を用いて、X線照射によって誘発されるアポトーシスをin vitroで可視化し、さらに可視化細胞を移植した担癌マウスにおいても低侵襲リアルタイム可視化に成功した。また、発光データの解析結果から、X線照射後、早期に誘発される腫瘍内アポトーシスには免疫システムの関与が少なく、腫瘍血管損傷により二次的に生じるがん組織内の栄養枯渇が主要因であることを証明した。これは放射線による腫瘍細胞の致死効果を決定する主要な要因の一つである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腫瘍内で誘発される細胞死を可視化するシステムは、腫瘍内細胞死の動態解析を簡便にし、放射線治療条件の最適化や抗癌剤併用の放射線化学療法の開発等、治療への応用に有用な手段となる。本研究により腫瘍内細胞死(アポトーシス)は、がん細胞の放射線感受性だけでなく、放射線による腫瘍血管損傷を起因とし誘発されることが証明された。これらの知見は放射線治療や免疫治療を組み合わせた新規治療法の開発につながる研究である。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] 放射線により誘発する腫瘍内細胞死の可視化2022

    • 著者名/発表者名
      鍵谷 豪,小川良平,畑下昌範,青柳美希
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 48 ページ: 49-52

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Culturing Chinese hamster ovary cells on Cyclo Olefin Polymer triggers epithelial‐mesenchymal transition and spheroid formation, which increases the foreign gene expression driven by the Moloney murine leukemia virus long terminal repeat promoter2021

    • 著者名/発表者名
      Hirano Takaaki、Adachi Satoru、Ichimura Naoya、Kasai Akira、Kobayashi Masashi、Okuda Takashi、Ogawa Ryohei、Kagiya Go
    • 雑誌名

      Biotechnology Progress

      巻: 37

    • DOI

      10.1002/btpr.3159

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Real-time visualization of intratumoral necrosis using split-luciferase reconstitution by protein trans-splicing.2020

    • 著者名/発表者名
      Go Kagiya Ayaka Sato Ryohei Ogawa Masanori Hatashita Mana Kato Makoto Kubo Fumiaki Kojima Fumitaka Kawakami Yukari Nishimura Naoya Abe Fuminori Hyodo.
    • 雑誌名

      Mol Ther Oncolytics.

      巻: 20 ページ: 48-58

    • DOI

      10.1016/j.omto.2020.12.001

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 高線量X線照射による腫瘍内アポトーシスの誘発メカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      青柳美希,小川良平,畑下昌範,兵藤文紀,鍵谷 豪
    • 学会等名
      北里大学バイオサイエンスフォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高線量X線照射による腫瘍内アポトーシスの誘発メカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      青柳美希,小川良平,畑下昌範,兵藤文紀,鍵谷 豪
    • 学会等名
      第59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
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 9-アミノアントラセン誘導体の蛍光特性を利用した合成とがん細胞イメージングへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      上田寛治,山浦 貴久,板倉 誠,松沢 英世,鍵谷 豪,川上 文貴,内山 洋介
    • 学会等名
      日本化学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 9-アミノアントラセン誘導体の蛍光特性を利用した合成とがん細胞イメージングへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      上田寛治・山浦 貴久・板倉 誠・松沢 英世・鍵谷 豪・川上 文貴、内山 洋介
    • 学会等名
      日本化学会第102春期年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] X線により誘発される腫瘍内低酸素細胞アポトーシスの可視化2021

    • 著者名/発表者名
      鍵谷 豪,青柳美希,小川良平,畑下昌範,兵藤文紀
    • 学会等名
      第58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
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射線による腫瘍内低酸素細胞アポトーシスの可視化とその経時変化2021

    • 著者名/発表者名
      青柳美希,小川良平,畑下昌範,兵藤文紀,久保 誠,小島史章,川上文貴,鍵谷 豪
    • 学会等名
      第34回北里大学バイオサイエンスフォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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