放射線誘発NO産生がもたらす微小環境変化による放射線応答の修飾とそのメカニズム

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10670840
• 研究機関: 福井医科大学
• 研究代表者: 松本 英樹 福井医科大学, 医学部, 助教授 (40142377)
• 研究分担者: 林 幸子 福井医科大学, 医学部, 助手 (00218570) ; 加納 永一 福井医科大学, 医学部, 教授 (70065910)
• キーワード: ヒト舌扁平上皮癌細胞 / p53 / X-rays / Inducible Nitric Oxide Synthase / Nitric Oxide / 細胞内シグナル伝達系 / 細胞間シグナル伝達系 / 放射線感受性

研究概要

【目的】
腫瘍組織内外の微小環境変化は集学的癌治療における殺細胞効果に大きく影響することが予想される。前年度においてヒト神経膠芽種細胞株を用い、NOをメディエーターとするp53依存性細胞間シグナルトランスダクションにより温熱抵抗性及び放射線抵抗性が誘導されることを明かにした。NOの二面性を考慮し、NOをメディエーターとするp53依存性細胞間シグナルトランスダクションによるアポトーシス誘導の可能性を検討する。
【材料と方法】
(1)細胞:ヒト舌扁平上皮癌細胞株、SAS/neo細胞(野生型p53遺伝子保有)及びSAS/mp53細胞(変異型p53遺伝子保有)を用いた。(2)温熱処理:44℃、30分間の処理を施した。(3)ウェスタンブロット法:iNOS、hsp72、p53、Caspase-3及びPARPの細胞内含有量をウェスタンブロット法により定量した。(4)Nitrite濃度の測定:培地のNitrite濃度をSaltzman法により測定した。(5)アポトーシスの検出:DNAラダー法及び蛍光染色法により行った。
【結果】
(1)加温(44℃、30分間)した変異型p53細胞を24時間培養した培地に野生型p53細胞を曝すことによりアポトーシスの誘導が観察された。(2)このアポトーシス誘導は培地へのNO消去剤(carboxy-PTIO)の添加により抑制された。(3)野生型p53細胞をNO発生剤(SNAP)に曝すことによりアポトーシスの誘導が観察された。
【考察】
ヒト舌扁平上皮癌細胞株、SAS/neo細胞(野生型p53遺伝子保有)及びSAS/mp53細胞(変異型p53遺伝子保有)を用いた実験系において、加温(44℃、30分間)した変異型p53細胞におけるiNOSの誘導により産生された多量のNOが細胞外へ放出され、NOをメディエーターとするp53依存性細胞間シグナルトランスダクションが共存する非加温野生型p53細胞にアポトーシスを誘導することが明らかになった。低LET放射線及び高LET放射線照射後においても同様なアポトーシス誘導が観察されるか検討中である。また担癌マウスを用い、生体内におけるNOをメディエーターとするp53依存性細胞間シグナルトランスダクションによるアポトーシス誘導を検討中である。

研究成果

• [文献書誌] Matsumoto, H., Hayashi, S., Hatashita, M., 他5名: "Intercellular signaling initiated by nitric oxide produced in heat-shocked human glioblastoma cells."Nitric Oxide. 3. 180-189 (1999)
• [文献書誌] Matsumoto, H., Hayashi, S., Hatashita, M., 他6名: "Nitric oxide is an initiator of intercellular signal transduction for stress response after hyperthermia in mutant p53 cells of human glioblastoma."Cancer Res.. 59. 3239-3244 (1999)
• [文献書誌] Ohnishi, K., Wang, X., Takahashi, A., Matsumoto, H., Ohnishi, T.: "The protein kinase inhibitor, H-7, suppresses heat induced activation ** heat shock transcription factor 1."Mol. Cell. Biochem.. 197. 129-135 (1999)
• [文献書誌] Hayashi, S., Kano, E., Matsumoto, H., 他4名: "Thermosensitivity, incidence of apoptosis and accumulations of hsp72 and p53 proteins of murine L cells in wild type status of p53 gene."J. Exp. Clin. Cancer Res.. 18. 181-189 (1999)
• [文献書誌] Ohnishi, T., Takahashi, A., Ohnishi, K. Matsumoto, H.: "DNA damage formation and p53 accumulation in mammalian cells exposed to the space environment."Biol. Sci. Space. 13. 82-87 (1999)
• [文献書誌] Ohnishi, T., Matsumoto, H., 他4名: "Restration of p53-dependent apoptosis in the cells bearing the mutant p53 gene by glycerol."Int. J. Radiat. Biol.. 75. 1095-1098 (1999)
• [文献書誌] Takahashi, A., Ohnishi, K., Tsuji, K., Matsumoto, H., 他8名: "Induction of WAF1 accumulation by carbon-ion beams and alpha-particle irradiation in human glioblastoma cultured cells."Int. J. Radiat. Biol.. (in press). (1999)