放射線誘発細胞死のシグナル伝達および核変性の解析

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12470185
• 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: 平野 和也 東京薬科大学, 薬学部, 講師 (80251221) ; 榎本 敦 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (20323602) ; 松本 義久 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (20302672)
• キーワード: MOLT-4細胞 / 放射線細胞死 / SAPK / JNK / p53 / p41

研究概要

放射線高感受性のMOLT-4細胞の照射後応答のシグナル伝達経路に関与する上流分子群と新規誘導タンパクp41がどのように放射線誘発細胞死に関与しているか解明することを目的とした。
X線で照射後、SAPK/JNKの持続的な強い活性化とCaspase/CADの活性化を伴い急速なviabilityの低下と細胞死を呈すが、典型的なDNA ladderは示さない。p53はwild typeとされ、p21WAF1とともに照射後増加する。
1.viabilityの低下が酸性スフィンゴミエリナーゼ阻害剤(D609)によって抑制された(P53, WAF-1誘導を阻害することなしに)。このことからMOLT4細胞死の誘導には一過性ではなく持続的で高いSAPK/JNK活性化を伴うp53非依存性セラミド経路も重要であると考えられた。
2.SAPK/JNKのdownstream target分子の解析の結果、HSP27のリン酸化によるCaspase活性化の阻害とc-Myc発現の低下を伴っていることが判明した。
3.ミトコンドリアからのチトクロームC流出を伴っていることがミトコンドリアの細胞分画とチトクロームC抗体染色により、又、ミトコンドリアトラッカーによる膜電位低下も確認された。
4.放射線誘発細胞死シグナル伝達におけるp53経路関して、Bax, PIG3, Noxa, PUMAについて、Westrenブロッティング、RTPCR等を用いて解析した結果、Noxaの可能性が示唆された。
5.p41に関してはp41-cDNAのtransfection実験が難行しているが、継続中。

研究成果

• [文献書誌] Enomoto, A., et al.: "Involvement of c-Jun NH_2-terminal 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 Prkdc 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 Tokaimura Criticality Accident Patient"J.Radit.Res.. 42. S167-S182 (2001)
• [文献書誌] Hosoi, Y., et al.: "Induction of interleukin-1β mRNA by low doses of ionizingradiation 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).