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本研究では、膠芽腫に対する重粒子線の治療効果を高めるために、まず、G2/M-blockを抑制すると考えられるキサンチン誘導体、caffeineとpentoxifyllineの重粒子線感受性に及ぼす効果を検討し、さらに膠芽腫細胞株におけるDNA修復酵素DNA-PKの発現と活性を解析して、その抑制物質であるwortmanninのガンマ線及び重粒子線に対する膠芽腫細胞株の感受性に及ぼす効果を解析した。
膠芽腫細胞株(P53野生株と変異株)および線維芽細胞にガンマ線と高LET炭素線の照射を行い、照射前後の細脚を経時的に固定し、細胞周期の解析を行った。またcaffeine、pentoxifylline、wortmanninを培地に添加し細胞周期の変化と細胞障害性に及ぼす影響を検討した。
その結果、caffineは、p53変異膠芽腫細胞株における照射後のG2/M-blockを抑制し、増感作用を示したが、p53野生株ではその効果は弱かった。一方、pentoxifyllineの放射線増感作用をコロニー形成法で評価すると、LETが高くなると減少するととが明らかとなった。細胞周期の変化ではP53変異株においてはG2/M-blockの抑制が認められたが、野生株では変化なかった。膠芽腫細胞株ではDNA2本鎖切断修復酵素DNA-PKの発現と活性が高く、その発現と活性の程度がガンマ線に対する感受性と相関することが示された。さらに、その特異的阻害物質であるwortmanninは膠芽腫細胞におきる放射線照射後のG2/M-blockを抑制するとともに、コロニー形成法でも放射線感受性を上げることが示されたが、その効果はp53変異株に対して強く野性株では弱いことが明らかになった。
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