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放射線治療において、放射線照射後のがん細胞の分泌物による細胞外微小環境の変化は、治療後のがん細胞の生存や再発に関与していることが示唆されてきている。本研究では、放射線照射によってがん細胞が引き起こす細胞外微小環境の変化とがん細胞の浸潤能に関わる分子メカニズムを解析した。
これまで、放射線照射とインテグリン標的金ナノコロイドを併用した実験系を用いて、alpha5-インテグリンやalphav-インテグリンの細胞内輸送が、放射線照射後のがん細胞の浸潤能亢進に関わっていることを見出した。特に、インテグリンと結合した金ナノコロイドが後期エンドソームやリソソームに蓄積していることに着目し、放射線照射後に生じる細胞内小胞輸送過程の変化と、その変化を制御する分子を調べた。共焦点レーザー顕微鏡による細胞内小胞の局在分布の解析により、放射線照射後のリソソームのエキソサイトーシス（細胞内から細胞外に向けた小胞輸送）を調節している分子を特定した。また、この分子を安定的にノックダウンした乳癌細胞株において、放射線照射後のがん細胞の浸潤能亢進を抑制することを確認した。リソソームの細胞外への分泌は、プロテアーゼやカテプシンなどの細胞外への放出を促進し、細胞外微小環境の変化をもたらすことにより、がん細胞にとって有利な環境を形成する。本研究により、放射線照射後の細胞外微小環境の変化とがんの悪性化に関わる分子メカニズムの一端が明らかになった。
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