腫瘍再酸素化におけるアポトーシスの意義

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11470197
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 放射線医学総合研究所
• 研究代表者: 安藤 興一 放射線医学総合研究所, その他部局など, 研究員 (00159526)
• 研究分担者: 谷下 一夫 慶應大学, 理工学部, 教授 (10101776) ; 馬嶋 秀行 放射線医学総合研究所, その他部局など, 研究員 (60165701) ; 明石 真言 放射線医学総合研究所, その他部局など, 研究員 (10670979)
• キーワード: マウス繊維肉腫 / 炭素線 / ガンマ線 / 酸素消費量 / 解糖系酵素 / 血管形成 / TNF / 転写因子

研究概要

(1)マウス繊維肉腫NFSaのアポトーシスは,非照射時0.8%だが,ガンマ線照射1日後に3%,炭素線照射後1.5日で13%出現した.照射2日までに出現するアポトーシスはガンマ線照射を腫瘍低酸素下で行うと減少したが,照射後3日以降に出現するアポトーシスは低酸素処理により影響を受けなかった.照射後早期に起こる再酸素化と遅く起こる再酸素化は異なる機構によることが示唆された.腫瘍細胞をガラスチャンバー内に封入し,酸素電極にて酸素濃度を計測したところ,炭素線はX線よりも顕著な酸素消費量低下をもたらした.酸素消費量低下が炭素線照射後の早期再酸素化を引き起こした可能性が示唆された.(2)ヒト由来肺がんAOI細胞を約10mmHgの低酸素下で培養開始後6ないし24時間に,解糖系酵素,グルコース輸送系酵素および血管形成関連蛋白の遺伝子が有意に上昇することをノーザン法にて見いだした.(3)X線照射したヒト単球系白血病細胞株THP1では転写因子NFkBは活性化され,同時にIkBの減少とリン酸化が認められた.外因性に加えたTNFでも同様な変化があり,TNF中和抗体は放射線によるNFkBの活性化を阻害した.NF knock out miceのmacrophageでは放射線でNFkBの活性化は見られなかった.NFkBの活性化はTNF等によるapoptosisの阻害につながる事が報告されており,放射線はapoptosis,抗apoptosis両方の経路を同時に活性化することが示唆された.

研究成果

• [文献書誌] K.Ando,S.Koike et al.: "Accelerated reoxygenation of a murine fibrosarcoma after carbon ion radiation"Int.J.Radiat.Biol. 75. 505-512 (1999)
• [文献書誌] M.Durante,S.Yamada et al.: "Measurements of th equivalent whole-body dose during radiation therapy by cytogenetic methods"Phys.Med.Biol.. 44. 1289-1298 (1999)
• [文献書誌] T.Ofuchi,M.Suzuki et al.: "Chromosome breakage and cell lethality in human hepatoma cells irradiated with x rays and carbon-ion beams"J.Radiat.Res. 40. 125-133 (1999)
• [文献書誌] H.Majima,M.Szuki et al.: "Theoretical strategy : How to make treatment planning for heavy ion-beam therapy?"Jpn.J.Med.Phys.. 19. 37-47 (1999)
• [文献書誌] Y.Takada,M.Hachiya et al.: "12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate-induced apoptosis is mediated by tumor necrosis factor a in human monocytic U937 cells"J.Biol.Chem.. 270. 28286-28292 (1999)
• [文献書誌] M.Akashi,H.P.Koeffler et al.: "p21WAF1 expression by an activator of protein kinase C is regulated mainly at thepost-transcriptional level in cells lacking p53 : important role of RNA stabilization"Biochem J 337 : 607-616,1999. 337. 607-616 (1999)
• [文献書誌] Y.Xu,K.Kelley et al.: "An intronic NF-kB element is essentia for induction of the human manganese superoxide dismutase gene by tumor necrosis factor-α and interleukin-1β"DNA and Cell Biology. 18. 709-722 (1999)