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2017 年度 実施状況報告書

低酸素環境下のがん幹細胞をターゲットとした放射線増感研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K10402
研究機関順天堂大学

研究代表者

笹井 啓資  順天堂大学, 医学部, 教授 (20225858)

研究分担者 田部 陽子  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任教授 (70306968)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード癌幹細胞 / 低酸素環境 / DMAG / Sulfasalazine / 放射線増感作用 / Hsp90 / HIF1α
研究実績の概要

本年度はHsp90阻害剤17- [2-(Dimethylamino) ethyl] amino-17-desmethoxy geldanamycin (DMAG)の低酸素細胞放射線増感効果を細胞の種類を増加させ、またタンパク発現を中心に研究を行った。
HeLa細胞、HT1080細胞、HSC-2細胞では常酸素状態でのコロニー法で求めた増感効果は増感比1.0-1.2とほとんど認めなかったが、低酸素状態ではHeLa細胞、HT1080細胞についてはDMAG100-400nM以上で増感比1.5以上の増感効果を認めた。一方、HSC-2では増感効果は認めなかった。HT1080細胞を対象としDMAGへの暴露時間による差異をみた場合、4時間の暴露でも有意な増感効果を示した。タンパク発現ではDMAGの処理によりHsp90阻害の指標であるHsp70の発現増加を認めた。HIF1αはDMAGの処理により低酸素状態で増感効果を認めたHT1080細胞では抑制されたが、認めなかったHSC-2細胞では変化しなかった。
次にSulfasalazineの低酸素細胞への放射線増感効果を同様にして求めた。薬剤単独での細胞毒性は極めて低く、1mMでもわずかな増殖抑制効果を認めたのみであった。また、コロニー法で求めた細胞生存率は、対象に比較して差を認めなかった。放射線増感効果に関しては、HT1080細胞、HSC-2細胞では増感効果は全く認めなかった。ヒト由来脳腫瘍細胞U-251MG細胞では1mMで常酸素状態ではむしろ防護的に作用したが、低酸素状態では有意な放射線増感効果を認めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

Sulfasalazineによる放射線増感効果が、初期にテストした細胞で全く認められなかった。
この原因を探索するため時間を要したが、研究実績の概要で示したように新たに細胞種を増やしてテストした結果、増感作用が明確となったため現在は順調に進行している。

今後の研究の推進方策

DMAGに関する増感効果に関しては、ほぼ完成している。今後、タンパク発現の再現性を確認の上、論文作成を行う。
Sulfasalazineによる増感効果は、細胞種により大きく変わることが判明したので、今後、このメカニズムに関してグルタチオンの発現、その他のタンパク発現を比較検討する。

次年度使用額が生じた理由

Sulfasalazineに関する研究がやや遅れていたため、タンパク検出用の抗体の購入に至らず次年度使用額が生じた。
次年度では研究の概要に記載したようにウエスタンブロット法によるタンパク発現検討が本格化するため、当該研究用の抗体購入に充てる。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 低酸素細胞放射線増感に関する試み2018

    • 著者名/発表者名
      水野利恵 笹井啓資
    • 学会等名
      第20 回 菅原・大西記念 癌治療増感研究シンポジウムin 奈良
  • [学会発表] Hypoxic radiosensitization by DMAG, an Hsp90 inhibitor2017

    • 著者名/発表者名
      Rie Mizuno, Mayumi Nakashiro, Keisuke Sasai
    • 学会等名
      59th Annual Meeting of the American Society for Radiation Oncology
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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