癌治療のための放射線、温熱および超音波による細胞死の分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 22390229
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 近藤 隆 富山大学, 大学院・医学薬学研究部(医学), 教授 (40143937)
• 研究分担者: 田渕 圭章 富山大学, 生命科学先端研究センター, 准教授 (20322109) ; 趙 慶利 富山大学, 大学院・医学薬学研究部(医学), 助教 (90313593) ; 高崎 一朗 富山大学, 生命科学先端研究センター, 助教 (00397176)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円); 2012年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2010年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: 放射線腫瘍学 / 超音波治療学 / 温熱治療学 / ハイパーサーミア / アポトーシス / 放射線 / 超音波 / TAK1 / Chk1 / 遺伝子発現 / がん / 細胞死 / 治療

研究概要

細胞死に関する放射線、温熱および超音波の分子応答機構解明を検討した。HeLa細胞におけるTAK1の安定的ノックダウンは、放射線によるコロニー形成能の低下とアポトーシスの割合も増加させた。同細胞でDNA-PKを阻害は温熱アポトーシスを増強し、これに関係する遺伝子としてNR1D1を同定した。さらにNR1D1ノックダウンと温熱を併用すると、アポトーシスの増強効果が得られた。超音波による細胞死については、DNA-PK/Akt経路が優位に働いて調節していることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Utilization of microRNAs whose expression levels decrease in responseto X-ray irradiation for fine-tuning radiation-controlled gene regulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Morii A, Ogawa R, Watanabe A, Cui Z-G, Takasaki I, Doi T, Kondo T, FuseH
  • 雑誌名: Int J Mol Med (in press) 巻: 32 号: 1 ページ: 1360-1360
  • DOI: 10.3892/ijmm.2013.1360
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inactivation of DNA-dependent protein kinase promotes heat-induced apoptosis independently of heat-shock protein induction in human cancer cell lines (2013)
  • 著者名/発表者名: Okazawa S, Furusawa Y, Kariya A,Hassan MA, Arai M, Hayashi R, TabuchiY, Kondo T, Tobe K
  • 雑誌名: PLos One 巻: 8(3) 号: 3 ページ: e58325-e58325
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0058325
  • 査読あり
• [雑誌論文] The combination of silencing BAG3 and inhibition of the JNK pathway enhances hyperthermia sensitivity in human oral squamous cell carcinoma cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Yunoki T, Kariya A, Kondo T, Hayashi A, and Tabuchi Y
  • 雑誌名: Cancer Lett(inpress) 巻: 335 号: 1 ページ: 49-49
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2013.01.049
  • 査読あり
• [雑誌論文] TGF-beta-activated kinase 1 promotes cell cycle arrest and cell survival of X-ray-irradiated HeLa cells dependent on p21 induction but independent of NF-kB, p38 MAPK and ERK phosphorylations (2012)
  • 著者名/発表者名: Furusawa Y, Wei ZL, Sakurai H, Tabuchi Y, Li P, Zhao Q-L, Zhao, Nomura T, Saiki I, and Kondo T
  • 雑誌名: Radiat Res 巻: 177 号: 6 ページ: 766-774
  • DOI: 10.1667/rr2792.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of checkpoint kinase 1 abrogates G2/M checkpoint activation and promotes apoptosis under heat stress (2012)
  • 著者名/発表者名: Furusawa Y, Iizumi T, Fujiwara Y, Zhao Q-L, Tabuchi Y, Nomura T, and Kondo T
  • 雑誌名: Apoptosis 巻: 17 号: 1 ページ: 102-112
  • DOI: 10.1007/s10495-011-0660-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of gene expression in human prostate cancer cells with artificially constructed promoters that are activated in response to ultrasound stimulation (2012)
  • 著者名/発表者名: Ogawa R., A. Morii, A. Watanabe, Z. G. Cui, G. Kagiya, T. Kondo, N. Doi, L. B. Feril
  • 雑誌名: Ultrason Sonochem 巻: 20 号: 1 ページ: 460-467
  • DOI: 10.1016/j.ultsonch.2012.05.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitochondria-Targeted Superoxide Dismutase (SOD2) Regulates Radiation Resistance and Radiation Stress Response in HeLa Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Hosoki, A., S. Yonekura, Q-L. Zhao, Z-L. Wei, I. Takasaki, Y. Tabuchi, L-L. Wang, S. Hasuike, T. Nomura, A. Tachibana, K. Hashiguchi, S. Yonei, T. Kondo and Q-M. Zhang-Akiyama
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: 53 号: 1 ページ: 58-71
  • DOI: 10.1269/jrr.11034
  • NAID: 10030023538
  • ISSN: 0449-3060, 1349-9157
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA double-strand breaks induced by cavitational mechanical effects of ultrasound in cancer cell lines (2012)
  • 著者名/発表者名: Furusawa Y., Y. Fujiwara, P. Campbell, Q. L. Zhao, R. Ogawa, M. A. Hassan, Y. Tabuchi, I. Takasaki, A. Takahashi, T. Kondo
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7 号: 1 ページ: e29012-e29012
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0029012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasound-induced new cellular mechanism involved in drug resistance (2012)
  • 著者名/発表者名: Hassan MA, Furusawa Y, Minemura M, Rapoport N, Sugiyama T, and Kondo T
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 12 ページ: e48291-e48291
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0048291
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of DNA-dependent protein kinase promotes ultrasound -induced cell death including apoptosis in human leukemia cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Furusawa Y, Fujiwara Y, Hassan MA, Tabuchi Y, Morita A, Enomoto A,and Kondo T
  • 雑誌名: Cancer Lett 巻: 322 号: 1 ページ: 107-112
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2012.02.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasound activates ataxia telangiectasia mutated- and Rad-3 related (ATR)-checkpoint kinase 1 (Chk1) pathway in human leukemia Jurkat cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Furusawa Y, Iizumi T, Fujiwara Y, Hassan MA, Tabuchi Y, Nomura T, and Kondo T
  • 雑誌名: Ultrason Sonochem 巻: 19 号: 6 ページ: 1246-1251
  • DOI: 10.1016/j.ultsonch.2012.04.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of gene expression in prostate cancer cells with an artificially constructed promoter responsive to radiation in vitro and in vivo (2012)
  • 著者名/発表者名: Morii, A., R. Ogawa, A. Watanabe, S. Kakutani, K. Kume, T. Kondo and H. Fuse
  • 雑誌名: Gen Ther 巻: 19 号: 2 ページ: 219-227
  • DOI: 10.1038/gt.2011.89
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced gene transfection using calcium phosphate co-precipitates and low-intensity pulsed ultrasound (2012)
  • 著者名/発表者名: Hassan MA, Ahmed IS, Campbell P, Kondo T
  • 雑誌名: Eur J Pharmaceut Sci 巻: 47 ページ: 768-773
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular mechanisms of apoptosis induction by 2-dodecylcyclobutane, a radiolytic product of palmitic acid, in human lymphomaU937 cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Yu D-Y
  • 雑誌名: Apoptosis 巻: 17 号: 6 ページ: 636-645
  • DOI: 10.1007/s10495-012-0698-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene networks related to the cell death elicited by hyperthermia (2012)
  • 著者名/発表者名: Tabuchi Y
  • 雑誌名: Int J Mol Med 巻: 29 ページ: 380-386
  • DOI: 10.3892/ijmm.2011.862
  • 査読あり
• [雑誌論文] Apoptotic cell death by the novel natural compound, cinobufotalin (2012)
  • 著者名/発表者名: Emam H
  • 雑誌名: Chem Biol Interact 巻: 199 号: 3 ページ: 154-160
  • DOI: 10.1016/j.cbi.2012.07.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyperthermia enhances the effect of β-lapachone to cause γH2AX formation and cell death in human osteosarcoma cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Hori T., et al.
  • 雑誌名: Int J Hyperthermia 巻: 27 ページ: 53-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] SOD/catalase mimetic platinum nanoparticles inhibit heat-induced apoptosis in human lymphoma U937 and HH cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Y., et al.
  • 雑誌名: Free Radic.Res. 巻: 45 号: 3 ページ: 326-335
  • DOI: 10.3109/10715762.2010.532494
  • 査読あり
• [雑誌論文] Indetification of biological functions and gene networks regulated by heat stress in U937 human lymphoma cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Furusawa Y., et al.
  • 雑誌名: Int.J.Mol.Med. 巻: 28 ページ: 143-151
  • DOI: 10.3892/ijmm.2011.702
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of Ca^<2+> in ultrasound-elicited bioeffects : progress, perspectives and prospects. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hassan M.A., et al.
  • 雑誌名: Drug Discovery Today 巻: 15 ページ: 892-906
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ionizing radiation enhances Tumor Necrosis Factor-Related Apoptosis-Inducing Ligand (TRAIL)-induced apoptosis through up-regulations of death receptor 4 (DR4) and death receptor 5 (DR5) in human osteosarcoma cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hori T., et al.
  • 雑誌名: J.Orthopadeic Res. 巻: 28 ページ: 739-745
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasound-induced apoptosis in the presence of Sonazoid and associated alterations in gene expression levels : A ossible therapeutic application. (2010)
  • 著者名/発表者名: Furusawa Y., et al.
  • 雑誌名: Cancer Lett. 巻: 288 ページ: 107-115
  • 査読あり
• [学会発表] Roles of intracellular oxidative stress in DNA Damage and apoptosis induced by different physical stressors; ionizing radiation, hyperthermia and ultrasound (2012)
  • 著者名/発表者名: Kondo T, Hassan MA, Zhao QL, Ogawa R, Tabuchi Y, and Furusawa Y
  • 学会等名: 28th RBC-NIRS International Symposium, Radiationassociated Repair Proteins and DNA Repair Network
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] Roles of intracellular oxidative stress in the enhancement of hyperthermia-induced apoptosis. (ASHO award Lecture) (2012)
  • 著者名/発表者名: Kondo T
  • 学会等名: The 11th International Congress of Hyperthermic Oncology (ICHO) & The 29th Japanese Congress of Thermal Medicine
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] Roles of intracellular oxidative stress in the enhancement of hyperthermia-induced apoptosis. (2012)
  • 著者名/発表者名: KondoT
  • 学会等名: The 11th International Congress of Hyperthermic Oncology (ICHO) & The 29th Japanese Congress of Thermal Medicine
  • 発表場所: Kyoto
  • 招待講演
• [学会発表] Roles of intracellular oxidative stress in DNA Damage and apoptosis induced by different physical stressors; ionizing radiation, hyperthermia and ultrasound (2012)
  • 著者名/発表者名: KondoT
  • 学会等名: 28th RBC-NIRS International Symposium, Radiation-associated Repair Proteins and DNA Repair Network
  • 発表場所: Kyoto
  • 招待講演
• [学会発表] Identification of genes responsive to mild hyperthermia in normal human fibroblastic cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Tabuchi Y
  • 学会等名: The 11th International Congress of Hyperthermic Oncology (ICHO) & The 29th Japanese Congress of Thermal Medicine
  • 発表場所: Kyoto
  • 招待講演
• [学会発表] Global expression profiling of genes induced by heat stress. Symposium 9, Cell signaling and damage response (2012)
  • 著者名/発表者名: Tabuchi Y
  • 学会等名: The 11th International Congress of Hyperthermic Oncology (ICHO) & The 29th Japanese Congress of Thermal Medicine
  • 発表場所: Kyoto
  • 招待講演
• [学会発表] Knockdown of TGF-beta activated kinase 1 (TAK1) promotes cell death induced by ionizing radiation (2011)
  • 著者名/発表者名: Kondo T., et al.
  • 学会等名: 14th International Congress of Radiation Research
  • 発表場所: Warsaw, Poland
• [学会発表] Molecular bioeffects of low-intensity ultrasound : DNA damage, apoptosis, and alterations in gene expression. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kondo T., et al.
  • 学会等名: The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2010-12-16
• [図書] 音響サイエンスシリーズ,７.音響バブルとソノケミストリー、第９章バイオ・医学への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 近藤 隆
  • 出版者: コロナ社
• [図書] Chapter 12: Sonodynamic Therapy in Therapeutic Ultrasound: Mechanisms to Applications (Public Health in the 21st Century) (2011)
  • 著者名/発表者名: Feril LB Jr., Tachibana K, Kondo T, and Campbell P
  • 出版者: Editor, Frenkel V. 279-295, Nova Science Publishers, Inc
• [図書] Ultrasound-induced DNA damage and signal transductions indicated by gamma H2AX (2011)
  • 著者名/発表者名: Furusawa Y, Fijiwara Y, Zhao Q-L, Hassan MA, Ogawa R, Tabuchi Y, Takasaki I,Takahashi A, Ohnishi T, and Kondo T
  • 出版者: 10th International Symposium on Therapeutic Ultrasound (ISTU2010) Editors, Matsumoto Y, Crum LA, and ter Haar GR, 322-325, AIP Conf Proc 1359, American Institute of Physics
• [備考]
  • URL: http://www.med.u-toyama.ac.jp/radsci/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.med.u-toyama.ac.jp/radsci/index.html