炭素イオン線による悪性脳腫瘍の走行性とその分子機構の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24791275
• 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): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 重粒子線 / 遊走 / 悪性脳腫瘍

研究実績の概要

悪性脳腫瘍は高い増殖性と遊走性という特徴を持っており、脳内を浸潤性に広がるため治療が困難である。放射線照射に伴う”遊走・浸潤”による機序や、これを抑止し阻害するための方策の手掛かりを解明することは、脳腫瘍における今後の放射線治療の向上にとって重要な課題である。本研究はＸ線および炭素イオン線照射による悪性脳腫瘍細胞の走行性（遊走・浸潤能）の影響について定性的かつ定量的に評価することを目的として実験を行った。
Ｏ６－メチルグアニンＤＮＡメチルトランスフェラーゼ（ＭＧＭＴ）遺伝子発現の異なるヒト神経膠芽腫細胞株４種を用いてＸ線または炭素イオン線を照射し、継時的にサンプルを回収して増殖および遊走能について解析した。照射後の細胞の遊走能についてwound-healing assayにより評価した結果、Ｘ線および炭素イオン線の単回照射は一部の神経膠芽腫細胞の遊走能を線量依存的に亢進することを明らかにした。その遊走能の亢進には照射した細胞から放出されたグルタミン酸が関与しており、αーアミノ－３－ヒドロキシ－５－メソオキサゾール－４－プロピオン酸（ＡＭＰＡ）型グルタミン酸受容体拮抗薬を照射時に併用することで遊走能の亢進は抑制されることを明らかにした。以上の結果から、ＡＭＰＡ型グルタミン酸受容体拮抗薬は放射線治療において有用な遊走阻害剤となる可能性が示唆された。また、グルタミン酸を介した遊走能の亢進にはＮ－，Ｅ－cadherinが関与していること、ＭＧＭＴ遺伝子の発現が関与していることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Radiosensitizing effect of carboplatin and paclitaxel to carbon-ion beam irradiation in the non-small-cell lung cancer cell line H460. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kubo N, Noda SE, Takahashi A, Yoshida Y, Oike T, Murata K, Musha A, Suzuki Y, Ohno T, Takahashi T, Nakano T.
  • 雑誌名: J Radiat Res. 巻: 56 ページ: 229-238
  • DOI: 10.1093/jrr/rru085.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonhomologous end-joining repair plays a more important role than homologous recombination repair in defining radiosensitivity after exposure to high-LET radiation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi A, Kubo M, Ma H, Nakagawa A, Yoshida Y, Isono M, Kanai T, Ohno T, Furusawa Y, Funayama T, Kobayashi Y, Nakano T.
  • 雑誌名: Radiat Res. 巻: 182 ページ: 338-344
  • DOI: 10.1667/RR13782.1.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbon-ion beam irradiation kills X-ray-resistant p53-null cancer cells by inducing mitotic catastrophe. (2014)
  • 著者名/発表者名: Amornwichet N, Oike T, Shibata A, Ogiwara H, Tsuchiya N, Yamauchi M, Saitoh Y, Sekine R, Isono M, Yoshida Y, Ohno T, Kohno T, Nakano T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 ページ: e115121
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0115121.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of the radiosensitivities of neurons and glial cells derived from the same rat brain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kudo S, Suzuki Y, Noda SE, Mizui T, Shirai K, Okamoto M, Kaminuma T, Yoshida Y, Shirao T, Nakano T.
  • 雑誌名: Exp Ther Med. 巻: 8 ページ: 754-758
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increase in cell motility by carbon ion irradiation via the Rho signaling pathway and its inhibition by the ROCK inhibitor Y-27632 in lung adenocarcinoma A549 cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Murata K, Noda SE, Oike T, Takahashi A, Yoshida Y, Suzuki Y, Ohno T, Funayama T, Kobayashi Y, Takahashi T, Nakano T.
  • 雑誌名: J Radiat Res. 巻: 55 ページ: 658-664
  • DOI: 10.1093/jrr/rru002.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-term pathological and immunohistochemical features in the liver after intraoperative whole-liver irradiation in rats. (2014)
  • 著者名/発表者名: Imaeda M, Ishikawa H, Yoshida Y, Takahashi T, Ohkubo Y, Musha A, Komachi M, Nakazato Y, Nakano T.
  • 雑誌名: J Radiat Res. 巻: 55 ページ: 665-673
  • DOI: 10.1093/jrr/rru005.
  • 査読あり
• [学会発表] 重粒子線がん治療のための生物学的基礎研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田由香里
  • 学会等名: 茨城大学Quantum Medicine研究会
  • 発表場所: 茨城大学、水戸
  • 年月日: 2015-03-01 – 2015-03-01
  • 招待講演
• [学会発表] X-irradiation induces acute depolymerization of microfilaments and structural changes in neurites of cultured hippocampal neurons. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yukari Yoshida, Mizuki Hino, Yoshiyuki Suzuki, Kenji Hanamura, Katsuyuki Shirai, Tomoaki Shirao, Takashi Nakano
  • 学会等名: 第5回国際放射線神経生物学会大会
  • 発表場所: 高崎シティーギャラリー、高崎
  • 年月日: 2015-02-21
• [学会発表] 重粒子線がん治療の至適分割照射法開発の為の基礎研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田由香里、安藤興一、小池幸子、鵜澤玲子、磯野真由、池田裕子、溝端健亮、金井達明、大野達也、中野隆史
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第57回大会
  • 発表場所: 鹿児島県民交流センター、鹿児島
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
  • 招待講演
• [学会発表] LET dependence of cell survival parameters in normal human skin cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Yukari Yoshida, Mayu Isono, Kensuke Mizohata, Tomoko Yakoh, Koichi Ando, Tatsuya Ohno, Takashi Nakano, Tatsuaki Kanai
  • 学会等名: PTCOG53
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2014-06-12 – 2014-06-14