炭素イオン線照射した悪性脳腫瘍細胞の走行性における細胞間相互作用の解明

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K09988
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 吉田 由香里 群馬大学, 重粒子線医学推進機構, 助教 (90431717)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 脳腫瘍 / バイスタンダー効果 / 放射線 / 増殖 / 遊走

研究実績の概要

本研究は、放射線による脳腫瘍細胞間および脳正常細胞／組織と脳腫瘍細胞の間のバイスタンダー効果について、主に脳腫瘍細胞の走行性を指標に調べ、その分子機構を解明することで、増殖能および遊走・浸潤能を抑制するための分子標的を明らかにすることを目的としたものである。今年度は、主に増殖・遊走・浸潤に関与する分子を明らかにするための実験を行った。
マウス海馬から採取して初代培養し、成熟期に達した（DIV21）神経細胞およびグリオーマ細胞（LN18、T98G）を用いて実験を行った結果、グリオーマ細胞をX線照射すると、その培地中には、グリオーマ細胞の増殖を一時的に亢進させ、神経細胞は細胞死が誘発されるような因子が放出されることをこれまでに明らかにしてきた。また、腫瘍細胞における照射による遊走能の変化についてwound-healing法を用いて調べた結果、LN18では非照射に比べ、低線量では亢進し、3 Gy以上では線量依存的な低下傾向にあることがわかった（いずれも有意な差はなし）。照射したLN18の培地を非照射のLN18に添加した際にも同様な結果が得られた。照射後の培地の成分について詳細な解析を進めた結果、LN18の照射後の培地において、非照射培地に比べて、乳酸、カルシウムイオン、カリウムイオン、ナトリウムイオンの上昇が認められた。一方で、グルタミン酸、グルタミン、グルコース、アンモニウムイオンについては変化が認められなかった。これら変化が認められた分子について、引き続き詳細な解析を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] Space Radiation Biology for "Living in Space". (2020)
  • 著者名/発表者名: Furukawa S, Nagamatsu A, Nenoi M, Fujimori A, Kakinuma S, Katsube T, Wang B, Tsuruoka C, Shirai T, Nakamura AJ, Sakaue-Sawano A, Miyawaki A, Harada H, Kobayashi M, Kobayashi J, Kunieda T, Funayama T, Suzuki M, Miyamoto T, Hidema J, Yoshida Y, Takahashi A.
  • 雑誌名: Biomed Res Int. 巻: 2020 ページ: 4703286
  • DOI: 10.1155/2020/4703286.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression Profile of Cell Cycle-Related Genes in Human Fibroblasts Exposed Simultaneously to Radiation and Simulated Microgravity. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ikeda H, Muratani M, Hidema J, Hada M, Fujiwara K, Souda H, Yoshida Y, Takahashi A.
  • 雑誌名: Int J Mol Sci. 巻: 20 ページ: 4791
  • DOI: 10.3390/ijms20194791
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] マウス悪性黒色腫移植モデルを用いたX線および炭素イオン線照射の局所制御効果とサイトカイン発現量との関連 (2020)
  • 著者名/発表者名: 吉田由香里、脇畑庄人、石川仁、高橋昭久、櫻井英幸
  • 学会等名: 第22回癌治療増感シンポジウム
  • 国際学会
• [学会発表] 低酸素環境下における温熱感受性とDNA二本鎖切断生成 (2019)
  • 著者名/発表者名: 吉田由香里、富永信太朗、髙橋昭久
  • 学会等名: 日本ハイパーサーミア学会第36回大会
• [学会発表] 放射線による脳障害の機序に関する研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 吉田由香里
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第62回大会
  • 招待講演
• [学会発表] 宇宙環境を模擬した放射線と無重力による脳障害およびその回復機構の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 吉田由香里, Espinosa-Jeffrey Araceli, Fernandez-Quezada David, Luquin de Anda Sonia, 髙橋昭久
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第33回大会