| 研究課題/領域番号 |
16K19836
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| 研究機関 | 大分大学 |
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研究代表者 |
小橋川 新子 (菓子野新子) 大分大学, 医学部, 研究支援者 (70637628)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 遅発性活性酸素種 / 電離放射線 / ミトコンドリア / アスコルビン酸誘導体 |
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| 研究実績の概要 |
本研究ではまず放射線照射による遅発性活性酸素種の産生が正常細胞とがん細胞とで異なるのか、正常ヒト胎児由来細胞と口腔癌細胞を用いて検討し、さらに抗酸化剤を用いて遅発性活性酸素種を抑制することで正常細胞を防護でき得るか細胞増殖、細胞死、細胞老化、DNA 損傷数で比較検討することを予定していた。まず正常ヒト線維芽細胞（BJ-hTERT細胞およびHE49細胞）においては放射線照射によって遅発性活性酸素種が産生され、これは抗酸化剤であるアスコルビン酸誘導体（AA-2G）の処理により部分的に抑制できることがわかった。また別の抗酸化剤であるN-アセチルシステイン（NAC）の処理によってはスーパーオキサイドが抑制できないということもわかった。2.5 mMのAA-2G処理により正常細胞の照射後の生存率が増加するのに対し、2.5 mMのNAC処理では生存率は変化しないことがわかった。また驚くべきことに、ヒト間葉系幹細胞（hiMSC）においては照射後の遅発性活性酸素種が産生されなかった。これはhiMSC細胞にSV40 Large T抗原を挿入し、p53タンパク質が不活化されているためなのか、間葉系細胞においては遅発性活性酸素種が産生されないのか、いずれかの可能性が考えられる。今後、p53変異型がん細胞や間葉系細胞において遅発性活性酸素種が産生されるのか確認していきたいと考えている。また正常細胞においてはAA-2G処理により照射3日後以降のDNA損傷数が少なくなることが確認された。このことから、遅発性活性酸素種はDNA損傷をも引き起こす可能性が考えられた。今後はより多くの細胞種で遅発性活性酸素種の産生に違いがあるのか検討し、遅発性活性酸素種を産生する細胞としない細胞とで抗酸化剤処理による照射後の生存率に変化がみられるのか実験を行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
28年度の研究予定は、インビトロの実験で、正常細胞とがん細胞とで放射線照射後の遅発性活性酸素種の賛成に違いがあるのか調べる予定であった。育児休業期間や研究機関の移動などがあったが、それでも正常細胞についての放射線照射後の応答について調べることができたため、おおむね順調に進展していると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの実験結果より、正常ヒト線維芽細胞においては照射後に遅発性活性酸素種が増加するのに対し、hiMSC細胞において遅発性活性酸素種は増加されなかった。このことから、細胞によって照射によるミトコンドリアへの影響が異なることが考えられる。またこれまでの実験結果より、p53タンパク質を不活化し、無限増殖能を獲得している細胞においてはミトコンドリア膜電位が低い傾向にあることがわかった。もしミトコンドリア膜電位が低いがん細胞と、正常の膜電位を持った細胞とで、遅発性活性酸素種の産生に違いがあれば、がん細胞の絞り込みができるのではないかと期待している。そこで今後、ミトコンドリア膜電位を各がん細胞種で調べ、またそれぞれで放射線照射後の遅発性活性酸素種の産生に違いがあるのか検討を行う予定である。また、抗酸化剤を処理した時に生存率に差が出るのかについても合わせて検討を行いたい。In vivoでの取り組みは、遅発性活性酸素種の産生量に違いのあるがん細胞を、それぞれマウスに移植し、放射線による腫瘍の殺効果に抗酸化剤処理による違いが現れるのか、検討を行う予定である。さらに、抗酸化剤処理により照射後の正常組織への影響の緩和が見込めるか検討する目的で、照射後の皮膚炎の発生の有無を抗酸化剤の有無で検討する。このとき抗酸化剤の処理のタイミングを照射後に行うことで、照射後に生じる遅発性活性酸素種をターゲットにした皮膚炎の抑制ができるか試験する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
動物実験を開始できなかったため、そのための飼育費用、放射線の遮蔽体の作成費用等が未使用額として残った。また育児休業を取得していたため、その期間に予定していた癌細胞を使った実験ができなかったため、そのために計上していた費用が未使用額として生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
29年度に動物実験を開始するので、動物実験のために計上していた未使用額は計画通りに使用される予定である。また、癌細胞を使った実験は動物実験と並行して行うことができるので滞りなく当初の実験計画通りの目的で使用される予定である。
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