放射線治療後のがん細胞転移に及ぼす間欠的低酸素の影響評価とその制御を目指した研究

• 研究課題/領域番号: 25861045
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 安井 博宣 北海道大学, (連合)獣医学研究科, 助教 (10570228)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 間欠的低酸素 / 固形腫瘍 / 放射線 / 転移

研究成果の概要

本研究課題において、間欠的低酸素に曝されたがん細胞が放射線処置を受けた際の、自身の転移能に起こる変化と、放射線誘導細胞死を免れた後に周囲のがん細胞にどのような影響を及ぼすかについて、以下の成果を得た。
1. 間欠的低酸素前処理を行うことで、腫瘍細胞の浸潤能、遊走能が上昇した。
2. X線照射を受けた細胞では線量依存的にEGF産生の上昇が観察され、EGFRの発現も上昇した。これらの変化が原因となり、培養培地上清で処理したがん細胞の浸潤能が上昇した。

研究成果

• [雑誌論文] Activation of eNOS in endothelial cells exposed to ionizing radiation involves components of the DNA damage response pathway. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nagane M., Yasui H., Sakai Y., Yamamori T., Niwa K., Hattori Y., Kondo T., and Inanami O.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 456 号: 1 ページ: 541-546
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.12.002
  • NAID: 120005906762
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Downregulation of the DNA repair enzyme apurinic/apyrimidinic endonuclease 1 stimulates transforming growth factor-β1 production and promotes actin rearrangement. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakai Y., Yamamori T., Yasui H., and Inanami O.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 印刷中 号: 1 ページ: 35-41
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.03.163
  • NAID: 120005757980
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Roles of ROS and PKC-betaII in ionizing radiation-induced eNOS activation in human vascular endothelial cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakata K, Kondo T, Mizuno N, Shoji M, Yasui H, Yamamori T, Inanami O, Yokoo H, Yoshimura N, Hattori Y.
  • 雑誌名: Vascular Pharmacology 巻: - ページ: 55-65
  • DOI: 10.1016/j.vph.2015.03.016
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 3-Methyl pyruvate enhances radiosensitivity through increasing mitochondria-derived reactive oxygen species in tumor cell lines (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishida N, Yasui H, Nagane M, Yamamori T, InanamiO.
  • 雑誌名: J Radiat Res 巻: (in press) 号: 3 ページ: 455-463
  • DOI: 10.1093/jrr/rrt142
  • NAID: 120005457025
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Radiosensitization of tumor cells through endoplasmic reticulum stress induced by PEGylated nanogel containing gold nanoparticles. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasui H, Takeuchi R, Nagane M, Meike S, Nakamura Y, Yamamori T, Ikenaka Y, Kon Y, Murotani H, Oishi M, Nagasaki Y, Inanami O
  • 雑誌名: Cancer Letters 巻: 347 号: 1 ページ: 151-158
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2014.02.005
  • NAID: 120005425361
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In vivo tumour extracellular pH monitoring using electron paramagnetic resonance: the effect of X-ray irradiation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Goodwin J., Yachi K., Nagane M., Yasui H., Miyake Y., Inanami O., Bobko A.A., Khramtsov V.V., and Hirata H.
  • 雑誌名: NMR Biomed. 巻: 27 号: 4 ページ: 453-458
  • DOI: 10.1002/nbm.3081
  • 査読あり
• [雑誌論文] ER stress suppresses DNA double-strand break repair and sensitizes tumor cells to ionizing radiation by stimulating proteasomal degradation of Rad51. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamori T, Meike S, Nagane M, Yasui H, Inanami O.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: 587 号: 20 ページ: 3348-3353
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2013.08.030
  • NAID: 120005326756
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reoxygenation-induced nitric oxide mitigates tumor hypoxia and radioresistance in a murine SCCVII tumor model (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagane M, Yasui H, Yamamori T, Zhao S, Kuge Y, Tamaki N, Kameya H, Nakamura H, Fujii H, Hirata H, Inanami O
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 437 号: 3 ページ: 420-425
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.06.093
  • 査読あり
• [雑誌論文] EPR oxygen imaging and hyperpolarized (13) C MRI of pyruvate metabolism as noninvasive biomarkers of tumor treatment response to a glycolysis inhibitor 3-bromopyruvate. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto S., Saito K., Yasui H., Morris H.D., Munasinghe J.P., Lizak M., Merkle H., Ardenkjaer-Larsen J.H., Choudhuri R., Devasahayam N., Subramanian S., Koretsky A.P., Mitchell J.B., and Krishna M.C.
  • 雑誌名: Magn. Reson. Med. 巻: 69 号: 5 ページ: 1443-1450
  • DOI: 10.1002/mrm.24355
  • 査読あり
• [雑誌論文] The prospective application of a hypoxic radiosensitizer, doranidazole to rat intracranial glioblastoma with blood brain barrier disruption (2013)
  • 著者名/発表者名: Hironobu Yasui
  • 雑誌名: BMC Cancer 巻: 13 号: 1 ページ: 106-106
  • DOI: 10.1186/1471-2407-13-106
  • 査読あり
• [学会発表] ミトコンドリア指向性ニトロキシドにおける分子骨格と放射線増感作用との相関性に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安井博宣, 西村英里, 永根大幹, 笹川朋哉, 山盛徹, 山崎俊栄, 山田健一, 稲波修
  • 学会等名: 第17回癌治療増感研究シンポジウム
  • 発表場所: 奈良県文化会館 (奈良市, 奈良)
  • 年月日: 2015-02-06 – 2015-02-07
• [学会発表] Longitudinal ESR imaging of tumor oxygenation for cancer radiotherapy combined with the metabolic-targeted drug (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasui H., Saito K., Nishida N., Matsumoto S., Yamamori T., Krishna M.C. and Inanami O
  • 学会等名: Joint Conference of Asia-Pacific EPR/ESR Symposium 2014-International EPR/ESR Society Symposium-53rd The Society of Electron Spin Science and Technology (SEST) Annual Meeting
  • 発表場所: Todaiji Culture Center (Nara)
  • 年月日: 2014-11-12 – 2014-11-16
• [学会発表] DNA修復酵素APエンドヌクレアーゼ1の発現抑制による細胞外マトリックス関連遺伝子発現および細胞機能への影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 酒井友里、山盛徹、安井博宣、稲波修
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館 (京都市, 京都府)
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] Drp1依存性ミトコンドリア分裂が細胞の放射線応答に与える影響の評価とそのメカニズムの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山盛徹、池悟志、笹川朋哉、鈴木基史、酒井友里、安井博宣、稲波修
  • 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, 鹿児島)
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [学会発表] 金粒子含有ナノゲルによる小胞体ストレスを介した放射線増感作用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 安井博宣、武内亮、永根大幹、山盛徹、池中良徳、昆泰寛、室谷憲紀、大石基、長崎幸夫、稲波修
  • 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, 鹿児島)
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [学会発表] MPS1を介したスピンドル形成チェックポイントが哺乳動物細胞の放射線／化学療法剤感受性に与える影響の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木基史、山盛徹、安井博宣、稲波修
  • 学会等名: 第157回日本獣医学会学術総会
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌市, 北海道)
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [学会発表] DNA修復酵素APエンドヌクレアーゼ1の発現抑制による細胞外マトリックス関連遺伝子発現への影響とそれに伴う細胞機能の変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 酒井友里、山盛徹、安井博宣、稲波修
  • 学会等名: 第157回日本獣医学会学術総会
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌市, 北海道)
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [学会発表] ミトコンドリア指向性ニトロキシドが放射線感受性に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村英里、安井博宣、永根大幹、笹川朋哉、山盛徹、山田健一、山崎俊栄、稲波修
  • 学会等名: 第157回日本獣医学会学術総会
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌市, 北海道)
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [学会発表] Drp1を介したミトコンドリア形態変化が細胞の放射線感受性に与える影響の評価とそのメカニズムの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池悟志、山盛徹、鈴木基史、酒井友里、安井博宣、稲波修
  • 学会等名: 第157回日本獣医学会学術総会
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌市, 北海道)
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [学会発表] ミトコンドリア指向性ニトロキシドが放射線感受性に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村英里、安井博宣、永根大幹、笹川朋哉、山盛徹、山崎俊栄、山田健一、稲波修
  • 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, 京都)
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-05
• [学会発表] がん代謝標的薬剤ジクロロ酢酸処理後の腫瘍内酸素環境の経時的解析と放射線併用プロトコールの最適化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 安井博宣, 齋藤圭太, 西田直哉, 松元慎吾, 山盛徹, Murali C. Krishna, 稲波修
  • 学会等名: 第16回癌治療増感研究シンポジウム
  • 発表場所: 奈良県文化会館 (奈良市, 奈良)
• [学会発表] LONGITUDINAL ANALYSIS OF TUMOR OXYGENATION AFTER THE METABOLIC-TARGETED TREATMENT WITH DICHLOROACETATE USING PULSED ESR IMAGING (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasui H., Saito K., Nishida N., Matsumoto S., Yamamori T., Krishna M.C., Inanami O
  • 学会等名: The FIRST Joint International Symposium (Sapporo meeting)/ The 1st GI-CoRE Medical Science and Engineering Symposium
  • 発表場所: Sapporo Park Hotel (Sapporo, Hokkaido)
• [学会発表] HSP90/ATM signalling pathway activates eNOS after ionizing radiation (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagane M., Yasui H., Sakai Y., Yamamori T., Inanami O.
  • 学会等名: The FIRST Joint International Symposium (Sapporo meeting)/ The 1st GI-CoRE Medical Science and Engineering Symposium
  • 発表場所: Sapporo Park Hotel (Sapporo, Hokkaido)
• [学会発表] Inhibition of mitochondrial fission protein Dynamin-Related Protein 1 impairs radiation-induced mitotic catastrophe (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamori T., Sasagawa T., Nagane M., Yasui H., Inanami O.
  • 学会等名: The FIRST Joint International Symposium (Sapporo meeting)/ The 1st GI-CoRE Medical Science and Engineering Symposium
  • 発表場所: Sapporo Park Hotel (Sapporo, Hokkaido)
• [学会発表] Optimization of the metabolic-targeted radiosensitizing treatment by longitudinal analysis of tumor oxygenation (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasui H., Saito K., Nishida N., Matsumoto S., Yamamori T., Krishna M.C., Inanami O.
  • 学会等名: The 17th Biennial Meeting of Society for Free Radical Research International (SFRRI 2014)
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center (Kyoto, Kyoto)
• [学会発表] Ionizing radiation activated eNOS through HSP90/ATM pathway (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagane M., Yasui H., Sakai Y., Yamamori T., Inanami O.
  • 学会等名: The 17th Biennial Meeting of Society for Free Radical Research International (SFRRI 2014)
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center (Kyoto, Kyoto)
• [学会発表] The Role of HSP90 and ATM in the Radiation-Induced eNOS Activation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagane M., Yamamori T., Sakai Y., Niwa K., Inanami O.
  • 学会等名: The 20th Annual Meeting of the Society for Free Radical Biology and Medicine
  • 発表場所: Grand Hyatt San Antonio (San Antonio, TX, USA)
• [学会発表] The metabolic-targeted treatment with dichloroacetate transiently decreases tumor oxygenation in a murine squamous cell carcinoma model (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasui H., Saito K., Nishida N., Matsumoto S., Yamamori T., Krishna M.C., Inanami O.
  • 学会等名: The 20th Annual Meeting of the Society for Free Radical Biology and Medicine
  • 発表場所: Grand Hyatt San Antonio (San Antonio, TX, USA)
• [学会発表] Inhibition of mitochondrial fission protein Dynamin-Related Protein 1 impairs radiation-induced mitotic catastrophe (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamori T., Sasagawa T., Nagane M., Yasui H., Inanami O.
  • 学会等名: International Symposium on Mitochondria 2013
  • 発表場所: Roppongi Academyhills 49 (Minato-ku, Tokyo)
• [学会発表] パルスEPRイメージングを用いたがん代謝標的薬剤ジクロロ酢酸処理後の腫瘍内酸素環境の経時的解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安井博宣、齋藤圭太、西田直哉、松元慎吾、山盛徹、Murali Krishna、稲波修
  • 学会等名: 第52回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ (さいたま市, 埼玉)
• [学会発表] EPR分光法による鏡像異性体のタンパク質結合性の観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 天坂光男、三宅祐輔、安井博宣、稲波修、王暁蕾、一刀かおり、許述、有本博一、平田拓
  • 学会等名: 第52回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ (さいたま市, 埼玉)
• [学会発表] 電子常磁性共鳴分光による生体内pHの測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: Goodwin J.、谷内勝哉、永根大幹、安井博宣、三宅祐輔、稲波修、Bobko A.、Khramtsov V.、平田拓
  • 学会等名: 第52回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ (さいたま市, 埼玉)
• [学会発表] プリオンタンパク質凝集体のQバンド電子スピン二重共鳴法(Q-band DEER)による構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲波修、山盛徹、安井博宣、堀内基広、平岡和佳子、古川貢、中村敏和
  • 学会等名: 第52回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ (さいたま市, 埼玉)
• [学会発表] 放射線により引き起こされるeNOS活性化に対するATMの関与 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永根大幹、安井博宣、山盛徹、丹羽光一、稲波修
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: クラウンパレス青森 (青森市, 青森)
• [学会発表] チャイニーズハムスターV79細胞における硫化水素による放射線防護効果の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲波修、山本栄輔、永根大幹、安井博宣、山盛徹
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: クラウンパレス青森 (青森市, 青森)
• [学会発表] X線照射により引き起こされる細胞内ミトコンドリア量変動メカニズムの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 笹川朋哉、山盛徹、永根大幹、安井博宣、稲波修
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: クラウンパレス青森 (青森市, 青森)
• [学会発表] 電子スピン共鳴法を用いた酸素イメージングによる腫瘍内間欠的低酸素の描出とその意義 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安井博宣、松元慎吾、齋藤圭太、山盛徹、Murali C. Krishna、稲波修
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: クラウンパレス青森 (青森市, 青森)
  • 招待講演
• [学会発表] ラットグリオーマ細胞における間欠的低酸素曝露による細胞周期調節を介した放射線抵抗性獲得機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安井博宣
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (横浜市, 神奈川)
• [学会発表] The assessment of mitochondrial-derived ROS production in X-irradiated tumor cells by ESR spin-trapping and oximetric methods (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasui H., Yamamori T., Inanami O
  • 学会等名: The 1st Sapporo Summer Seminar for One Health
  • 発表場所: Hokkaido University (Sapporo, Hokkaido)
• [学会発表] Ionizing radiation upregulates endothelial nitric oxide synthase through ATM pathway (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagane M., Yasui H., Suzuki M., Yamamori T., Inanami O
  • 学会等名: The 1st Sapporo Summer Seminar for One Health
  • 発表場所: Hokkaido University (Sapporo, Hokkaido)
• [学会発表] プリオンタンパク質凝集体の電子スピン共鳴-スピンラベル法による解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲波修、山盛徹、安井博宣、堀内基広、平岡和佳子、古川貢、中村敏和
  • 学会等名: 第156回日本獣医学会学術総会
  • 発表場所: 岐阜大学 (岐阜市, 岐阜)
• [学会発表] 赤血球膜の不安定性を示すウシαスペクトリンの局所的構造変化に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤本桃子、山盛徹、安井博宣、永根大幹、大津航、木崎皓太、稲葉睦、稲波修
  • 学会等名: 第156回日本獣医学会学術総会
  • 発表場所: 岐阜大学 (岐阜市, 岐阜)
• [学会発表] 放射線による内皮型一酸化窒素合成酵素活性化におけるATMおよびHSP90の関与 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永根大幹、安井博宣、山盛徹、丹羽光一、稲波修
  • 学会等名: 第156回日本獣医学会学術総会
  • 発表場所: 岐阜大学 (岐阜市, 岐阜)
• [学会発表] X線照射により引き起こされる細胞内ミトコンドリア形態変化と核形態異常に対するDrp1の関与 (2013)
  • 著者名/発表者名: 笹川朋哉、山盛徹、永根大幹、安井博宣、稲波修
  • 学会等名: 第156回日本獣医学会学術総会
  • 発表場所: 岐阜大学 (岐阜市, 岐阜)
• [学会発表] In vivo tumor extracellular pH monitoring using electron paramagnetic resonance (2013)
  • 著者名/発表者名: Goodwin J., Yachi K., Nagane M., Yasui H., Miyake Y., Inanami O., Bobko AA., Khramtsov V., Hirata H
  • 学会等名: 41st Annual ISOTT Meeting & EPR 2013
  • 発表場所: the Hanover Inn (Hanover, NH, USA)
• [学会発表] 放射線誘導性一酸化窒素の生成機構および放射線感受性の調節に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永根大幹，安井博宣，山盛徹，中村秀夫，稲波修
  • 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: ウインクあいち (名古屋市, 愛知)
• [学会発表] 小胞体ストレスによるRad51のプロテアソーム依存性分解を介したDNA二本鎖切断修復の抑制と放射線増感作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山盛徹、女池俊介、永根大幹、安井博宣、稲波修
  • 学会等名: 第19回癌治療増感研究会
  • 発表場所: 東京医科歯科大学 (文京区, 東京)
• [学会発表] 放射線照射による内皮型一酸化窒素合成酵素活性化メカニズムの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永根大幹、安井博宣、山盛徹、丹羽光一、稲波修
  • 学会等名: 第19回癌治療増感研究会
  • 発表場所: 東京医科歯科大学 (文京区, 東京)
• [備考] 研究者所属機関ホームページ
  • URL: http://vetradserver.vetmed.hokudai.ac.jp/radiobiol/index.html
• [備考] 研究者データベース
  • URL: http://researchmap.jp/read0116778/
• [備考] 所属研究機関ホームページ
  • URL: http://vetradserver.vetmed.hokudai.ac.jp/radiobiol/index.html
• [備考] 研究者データベース
  • URL: http://researchmap.jp/read0116778