細胞内活性酸素種の生理学的至適環境維持機構の解析とその生物影響評価

• 研究課題/領域番号: 24510072
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 放射線・化学物質影響科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 田野 恵三 京都大学, 原子炉実験所, 准教授 (00183468)
• 研究分担者: 増永 慎一郎 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (80238914)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 活性酸素種 / 細胞内至適環境維持 / ラジカルスカベンジャー / 細胞内至適環境 / 国際情報交換、米国

研究成果の概要

SODは有害活性酸素種スーパーオキシドを過酸化水素に触媒する。高等真核細胞では細胞内局在性が異なる3種のSODが知られている。我々はニワトリDT40細胞のConditionalなSOD1，SOD2ノックアウト細胞を作成し、これら遺伝子産物の枯渇が細胞内活性酸素代謝にどのような異常をもたらし、どの抗酸化物質がそれら異常を抑制できるのかを明らかにするため、種々のROSプローブを用いて解析し以下のを得た。SOD1は細胞の生存に必須である。SOD2は細胞増殖機能には重要な役割を担っている。両遺伝子産物の枯渇によるいかなる細胞内異常もアスコルビン酸（APM）でしか抑制できない。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of oxygen pressure during incubation with a 10B-carrier on 10B uptake capacity of cultured p53 wild-type and mutated tumor cells: dependency on p53 status of tumor cells and types of 10B-carriers (2016)
  • 著者名/発表者名: Masunaga S, Tatebe H, Nishimura Y, Tano K, Sanada Y, Moriwaki T, Sakurai Y, Tanaka H, Suzuki M, Kondo N, Maruhashi A and Ono K
  • 雑誌名: International Journal of Radiation Biology 巻: 92 号: 4 ページ: 187-194
  • DOI: 10.3109/09553002.2016.1137104
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The effect of p53 status of tumor cells on radiosensitivity of irradiated tumors with carbon-ion beams compared with γ-rays or reactor neutron beams (2015)
  • 著者名/発表者名: Masunaga S, Uzawa A, Hirayama R, Matsumoto Y, Sakurai Y, Tanaka H, Tano K, Sanada Y, Suzuki M, Maruhashi A and Ono K
  • 雑誌名: World J. Oncol. 巻: 6 号: 4 ページ: 398-409
  • DOI: 10.14740/wjon941w
  • NAID: 120006644056
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The effect of oxygen pressure during incubation with a 10B-carrier on 10B uptake capacity of cultured p53 wild-type and mutated tumor cells - Dependency on the p53 status of tumor cells and the type of 10B-carrier. (2015)
  • 著者名/発表者名: Masunaga S, Tatebe H, Nishimura Y, Tano K, Sanada Y, Moriwaki T, Sakurai Y, Tanaka H, Suzuki M, Kondo N, Maruhashi A and Ono K
  • 雑誌名: Oncol Rep 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of DNA repair pathways on the cytotoxicity of piperlongumine in chicken DT40 cell-lines. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okamoto S, Narita T, Sasanuma H, Takeda S, Masunaga S, Bessho T and Tano K
  • 雑誌名: Genes Cancer 巻: 5 ページ: 285-292
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Significance of Fractionated Administration of Thalidomide Combined With γ-Ray Irradiation in Terms of Local Tumor Response and Lung Metastasis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Masunaga S, Sanada Y, Moriwaki T, Tano K, Sakurai Y, Tanaka H, SuzukiM, Kondo N, Narabayashi M, Watanabe T, Nakagawa Y, Maruhashi A and Ono K
  • 雑誌名: World J Oncol 巻: 5 ページ: 155-165
  • DOI: 10.14740/wjon855w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Significance of administering bevacizumab combined with boron neutron capture therapy in terms of local tumor response and lung metastasis (2014)
  • 著者名/発表者名: Masunaga S, Sakurai Y, Tano K, et al. 計11名
  • 雑誌名: Exp Ther Med 巻: 8 号: 1 ページ: 291-301
  • DOI: 10.3892/etm.2014.1704
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The dependency of compound biological effectiveness factors on the type and the concentration of administered neutron capture agents in boron neutron capture therapy (2014)
  • 著者名/発表者名: Masunaga S, Sakurai Y, Tanaka H, Tano K, et al. 計11名
  • 雑誌名: Springer Plus 巻: 3 号: 1 ページ: 128-128
  • DOI: 10.1186/2193-1801-3-128
  • NAID: 120005439170
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Interaction between DNA Polymerase β and BRCA1. (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaoka A, Gassman NR, Horton JK, Kedar PS, Witt KL, Hobbs CA, Kissling GE, Tano K, Asagoshi K and Wilson SH
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 8 号: 6 ページ: e66801-e66801
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0066801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protective roles of ascorbic acid in oxidative stress induced by depletion of superoxide dismutase in vertebrate cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Tamari, Y., Nawata, H., Inoue, E., Yoshimura, A., Yoshii, H., Kashino, G., Seki, M., Enomoto, T., Watanabe, M., and Tano, K
  • 雑誌名: Free Rad. Res 巻: 47 号: 1 ページ: 1-7
  • DOI: 10.3109/10715762.2012.734916
  • NAID: 120005398557
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of tirapazamine and mild temperature hyperthermia on the recovery from radiation-induced damage in pimonidazole-unlabeled quiescent tumor cell population (2013)
  • 著者名/発表者名: Masunaga S, Sakurai Y, Tanaka H, Suzuki M, Kondo N, Narabayashi M, Tano K, et al. 計9名
  • 雑誌名: Journal of Cancer Therapy 巻: 4 号: 02 ページ: 521-528
  • DOI: 10.4236/jct.2013.42065
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppressive effect of ascorbic acid on the mutagenesis induced by the bystander effect through mitochondrial function. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kashino G, Tamari Y, Kumagai J, Tano K and Watanabe M
  • 雑誌名: Free Radic. Res. 巻: in press 号: 6-7 ページ: 474-479
  • DOI: 10.3109/10715762.2013.791025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Usefulness of daily fractionated administration of wortmannin combined with gamma-ray irradiation in terms of local tumor response and lung metastasis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Masunaga S, Sakurai Y, Tanaka H, Suzuki M, Kondo N, Narabayashi M, Tano K, Maruhashi A and Ono K
  • 雑誌名: World J. Oncol. 巻: in press
  • 査読あり
• [学会発表] DT40ノックアウト細胞パネルを用いたグルコース枯渇下で細胞致死作用を持つBiguanide２種の作用機序の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 角田圭，森脇隆仁，津田雅貴，笹沼博之，武田俊一，増永慎一郎，田野恵三
  • 学会等名: 日本環境変異原学会第４４回大会
  • 発表場所: 九州大学馬出キャンパス コラボ・ステーションⅠ・Ⅱ（福岡県、福岡市）
  • 年月日: 2015-11-27
• [学会発表] DT40細胞のDNA修復欠損細胞パネルを用いた酸素濃度に依存したチラパラザミンのDNA損傷誘発と細胞致死効果の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森脇隆仁，岡本紗季，笹沼博之，永澤秀子，武田俊一，増永慎一郎，田野恵三
  • 学会等名: 第68回日本酸化ストレス学会学術集会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター（鹿児島県、鹿児島市）
  • 年月日: 2015-06-11
• [学会発表] Characteristics of differential cytotoxicity profile of tirapazamine between normoxia and hypoxia. (2015)
  • 著者名/発表者名: Moriwaki T, Okamoto S, Sasanuma H, Nagasawa H, Takeda S, Masunaga S and Tano K
  • 学会等名: 15th International Congress of Radiation Research
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都市）
  • 年月日: 2015-05-25 – 2015-05-29
• [学会発表] Characteristics of the response of intratumor quiescent (Q) cells to irradiation, referring to recruitment from Q to proliferating state. (2015)
  • 著者名/発表者名: Masunaga S, Tano K, Sanada Y, Moriwaki T and Ono K
  • 学会等名: 15th International Congress of Radiation Research
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都市）
  • 年月日: 2015-05-25 – 2015-05-29
• [学会発表] Characteristics of differential cytotoxicity profile of tirapazamine between normoxia and hypoxia. (2015)
  • 著者名/発表者名: Moriwaki T, Okamoto S, Sasanuma H, Nagasawa H, Takeda S, Masunaga S and Tano K
  • 学会等名: 15th International Congress of Radiation Research (ICRR)
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center, Kyoto,Japan
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会
• [学会発表] DT40 ノックアウトパネルを用いた低酸素毒チラパザミンが生じる損傷の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森脇隆仁，岡本紗季，笹沼博之，永澤秀子，武田俊一，増永 慎一郎，田野恵三
  • 学会等名: 日本環境変異原学会第43回大会
  • 発表場所: 一橋大学（東京都）
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [学会発表] Tirapazamine induces genome instability via formation of aberrant DNA ends in hypoxia-dependent (2014)
  • 著者名/発表者名: Moriwaki T, Okamoto S, Sasanuma H，Nagasawa H, Takeda S, Masunaga S and Tano K
  • 学会等名: 日本分子生物学会第37回年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] PiperlongumineによるDNA二本鎖切断の誘発と相同組み換えの抑制 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本紗季，別所忠昌，笹沼博之，武田俊一，増永 慎一郎，田野恵三
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第57回大会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター（鹿児島市）
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [学会発表] SOD1、PRDX1 の欠損は DNA 損傷を介さない細胞死を引き起こす (2014)
  • 著者名/発表者名: 森脇隆仁，岡本紗季，関政幸，榎本武美，増永慎一郎，田野恵三
  • 学会等名: 第67回日本酸化ストレス学会学術集会
  • 発表場所: 同志社大学（京都市）
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-05
• [学会発表] The depletion of antioxidant enzymes resulted differential oxidative stress and induced cell death independent of DNA damage. (2014)
  • 著者名/発表者名: Moriwaki T, Okamoto S, Yoshimura A，Inoue E, Seki M, Masunaga S and Tano K
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Genomic Instability
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-11
• [学会発表] Impact of DNA repair pathways on the cytotoxicity of piperlongumine in vertebrata cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okamoto S, Narita T, Sasanuma H，Takeda S，Masunaga S，Bessho T and Tano K
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Genomic Instability
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-11
• [学会発表] Significance of Combined Treatment with Bevacizumab in Boron Neutron Capture Therapy in Terms of Local Tumor Response and Lung Metastasis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Masunaga S, Sakurai Y, Tano K, Tanaka H, Suzuki M, Kondo N, Narabayashi3 M, Watanabe T, Nakagawa Y, Maruhashi A and Ono K
  • 学会等名: 16th International Congress on Neutron Capture Therapy
  • 発表場所: Helsinki, Finland
  • 年月日: 2014-06-14 – 2014-06-19
• [学会発表] 細胞内酸化レベルの恒常性維持に関わるPRDX1の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田野恵三，吉村明，玉利勇樹，菓子野元郎，関政幸，榎本武美，渡邉正己
  • 学会等名: 第66回日本酸化ストレス学会学術集会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Piperlongumineが誘発する二本鎖DNA切断と染色体断裂
  • 著者名/発表者名: 岡本紗季、別所忠昌、笹沼博之、武田俊一、増永慎一郎、田野恵三
  • 学会等名: 日本環境変異原学会第42回大会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] piperlongumineによる二本鎖DNA切断の誘発と染色体断裂
  • 著者名/発表者名: 岡本紗季、別所忠昌、笹沼博之、武田俊一、増永慎一郎、田野恵三
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Induction of double strand breaks and chromosomal aberrations by piperlongumine.
  • 著者名/発表者名: Saki Okamoto, Tadayoshi Bessho, Hiroyuki Sasanuma, Shunichi Takeda, Shin-ichiro Masunaga, Keizo Tano
  • 学会等名: 17th Biennial Meeting of Society for Free Radical Research International (SFRRI2014)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] 活性酸素種による細胞内恒常性維持に関わるPRDX1の機能解析
  • 著者名/発表者名: 田野恵三，吉村明，玉利勇樹，菓子野元郎，関政幸，榎本武美，渡邉正己
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第55回大会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 抗酸化酵素PRDX1の細胞内恒常性維持に関わる機能の解析
  • 著者名/発表者名: 田野恵三，吉村明，玉利勇樹，菓子野元郎，関政幸，榎本武美，渡邉正己
  • 学会等名: 日本環境変異原学会第41回大会
  • 発表場所: 静岡
• [備考] 京大原子炉実験所 放射線生命医科学研究本部 放射線生命科学研究部門 粒子線生物学研究分野
  • URL: http://www.rri.kyoto-u.ac.jp/rb-rri/index.html
• [備考] 京大原子炉実験所 放射線生命医科学研究本部 放射線生命科学研究部門 粒子線生物学研究分野ホームページ
  • URL: http://www.rri.kyoto-u.ac.jp/rb-rri/index.html
• [備考] 京大原子炉実験所 放射線生命医科学研究本部 放射線生命科学研究部門 粒子線生物学研究分野
  • URL: http://www.rri.kyoto-u.ac.jp/rb-rri/index.html