放射線細胞死応答メカニズムと感受性予測

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12217029
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 鈴木 紀夫 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (10010050)
• 研究分担者: 榎本 敦 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (20323602)
• キーワード: 細胞死 / JNK / SAPK / 放射線 / 温熱 / c-Myc / DNA-PK / Wortmannin / 感受性

研究概要

DNA-PKは非相同性の2重鎖断端修復に重要とされるが、真のsubstrateは不明のままでシグナル伝達とDNA二重鎖切断修復におけるDNA-PKの位置付け、機能・役割は、未解決の部分が多い。機能解析、基質検索の一助とするためリン酸化部位(p53,XRCC4などの)に特異的なウサギポリクローナル抗体を作製した。PI3Kファミリーの阻害剤であるWortmanninが高濃度(DNA-PK, ATMを阻害する10μM)でのみアポトーシスタイプの細胞死を増感し、JNK/SAPK活性化高進をともなっていた。作製したDNA-PKのリン酸化部位特異抗体(p53の)3種類を用いた実験によりser15のリン酸化やp53の蓄積(MOLT-4はwild)はみられず、DNA-PKの新たな機能としてアポトーシスタイプの細胞死における役割の可能性を示唆する。MOLT-4細胞のaSMase阻害剤(D609)処理やMOLT-4細胞由来X線抵抗性株Rh-1a細胞ではX線照射やC2-セラミド誘発のJNK活性化とアポトーシスは有意に抑制され、MOLT-4細胞のX線誘発アポトーシスにおいてセラミド-JNK経路の重要性を示唆する。MOLT-4細胞とMOLT-4細胞由来のX線-、C2セラミド-抵抗性株との遺伝子発現解析より、照射後のc-Myc発現が異なることを見い出した。c-Mycの発現についてRT-PCR法、Western blotting法、Promoter assay、細胞死については、c-Mycペプチドインヒビターやc-mycアンチセンス導入により調べた。MOLT-4細胞ではX線10Gy照射後、RNAレベルで1時間後から、タンパクレベルで2時間後からc-Mycの減少が見られた。c-Mycの減少はC2セラミド処理したMOLT-4細胞、温熱処理またはエトポシド処理したU937細胞でも見られた。一方、MOLT-4細胞由来X線-、C2セラミド-抵抗性株(Rh-1a)においては、X線、C2セラミド処理後、c-Mycの減少は抑制されていた。c-Mycペプチドィンヒビターやc-mycアンチセンス導入は有意にMOLT-4細胞に細胞死を誘導した。これらのことから、照射後のc-Mycの減少は細胞死を誘導する1つの要因である可能性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Enornoto, A. et al.: "Involvement of c-Jun NH-2terminal kinase-1 in heat-induced apoptotic cell death of human monoblastic leukemia U937 cells"Int. J. Radiat. Biology. 77. 867-874 (2001)
• [文献書誌] Mori, N. et al.: "Variations in Prk dc encoding the catalytic subunit of DNA-dependent protein kinase (DNA-PKcs) and susceptibility to radiation-induced apoptosis and lymphomagenesis"Oncogene. 20. 3609-3619 (2001)
• [文献書誌] Sakata, K. et al.: "Expression of Genes involved in Repair of DNA Double-strand Breaks in Normal and Tumor Tissues"Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys.. 49. 161-167 (2001)
• [文献書誌] Sakata.K.et al.: "Clinical Studies of Immunohistochemical Staining of DNA-dependent Protein Kinase in Oropharyngeal and Hypopharyngeal Carcinomas"Radiation Medicine. 19. 93-97 (2001)
• [文献書誌] Ishii, T. et al.: "Brief Note and Evaluation of Acute-Radiation Syndrome and Treatment of a Tokai-mura Criticality Accident Patient"J. Radit. Res.. 42. S167-S182 (2001)
• [文献書誌] Hosoi, Y. et al.: "Induction of interleukin-1 β mRNA by low doses of ionizingmdiation in macrophages"International Journal of Cancer. 96. 270-276 (2001)
• [文献書誌] Hosoi, Y. et al.: "Phosphorothioate oligonucleotides, suramin and heparin inhibit DNA-dependent protein kinase activity"British Journal of Cancer. (in press).
• [文献書誌] Yoshida, M. et al.: "Roles of DNA-dependent protein kinase and ATM in cell-cycle dependent radiation sensitivity in human cells"International Journal of Radiation Biology. (in press).