放射線治療後のがん細胞転移に及ぼす間欠的低酸素の影響評価とその制御を目指した研究

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25861045
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 安井 博宣 北海道大学, (連合)獣医学研究科, 助教 (10570228)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 間欠的低酸素 / 固形腫瘍 / 放射線 / 転移

研究実績の概要

申請者の先の研究において明らかとなった間欠的低酸素暴露によるがん細胞の放射線抵抗性獲得の結果、治療後に生残した間欠的低酸素馴化細胞がどのような挙動をとるのかを明らかにするため、本課題では「間欠的低酸素が血管近傍のがん細胞の形質を変化させ、放射線治療後も生き延び、その後の再発、転移の一因になっている」と仮説を立てた。
細胞の転移能を評価する指標であるmigration assayおよびinvasion assayによって、X線照射したA549細胞およびMDA-MB-231細胞の培養培地が、他の細胞の移動能、浸潤能を上昇させることを明らかにした。さらにそのメカニズムとして、X線を照射したがん細胞において、ある液性因子AのmRNA量が上昇することや、培養培地中でのAの濃度が上昇することを明らかにした。さらに、A549細胞を間欠的低酸素に曝露することによりある転写調節因子の発現上昇が観察され、この事が放射線抵抗性の獲得に繋がっていることを明らかにした。現在は、この遺伝子発現抑制や特異的阻害剤の放射線感受性や転移能に対する影響を検討している。
以上の実験により、放射線照射後の細胞転移能の変化を明らかにする上で重要なin vitroでの実験条件が整備され、間欠的低酸素応答も含めそのメカニズムに重要な役割を果たす実行因子の有力な候補が同定された。

研究成果

• [雑誌論文] Activation of eNOS in endothelial cells exposed to ionizing radiation involves components of the DNA damage response pathway. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nagane M., Yasui H., Sakai Y., Yamamori T., Niwa K., Hattori Y., Kondo T., and Inanami O.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 456 ページ: 541-546
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.12.002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Downregulation of the DNA repair enzyme apurinic/apyrimidinic endonuclease 1 stimulates transforming growth factor-β1 production and promotes actin rearrangement. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakai Y., Yamamori T., Yasui H., and Inanami O.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.03.163
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Roles of ROS and PKC-βII in ionizing radiation-induced eNOS activation in human vascular endothelial cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakata K., Kondo T., Mizuno N., Shoji M., Yasui H., Yamamori T., Inanami O., Yokoo H., Yoshimura N., and Hattori Y.
  • 雑誌名: Vascul. Pharmacol. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1016/j.vph.2015.03.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3-Methyl pyruvate enhances radiosensitivity through increasing mitochondria-derived reactive oxygen species in tumor cell lines. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishida N., Yasui H., Nagane M., Yamamori T., and Inanami O.
  • 雑誌名: J. Radiat. Res. 巻: 55 ページ: 455-463
  • DOI: 10.1093/jrr/rrt142
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] ミトコンドリア指向性ニトロキシドにおける分子骨格と放射線増感作用との相関性に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安井博宣, 西村英里, 永根大幹, 笹川朋哉, 山盛徹, 山崎俊栄, 山田健一, 稲波修
  • 学会等名: 第17回癌治療増感研究シンポジウム
  • 発表場所: 奈良県文化会館 (奈良市, 奈良)
  • 年月日: 2015-02-06 – 2015-02-07
• [学会発表] Longitudinal ESR imaging of tumor oxygenation for cancer radiotherapy combined with the metabolic-targeted drug (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasui H., Saito K., Nishida N., Matsumoto S., Yamamori T., Krishna M.C. and Inanami O
  • 学会等名: Joint Conference of Asia-Pacific EPR/ESR Symposium 2014-International EPR/ESR Society Symposium-53rd The Society of Electron Spin Science and Technology (SEST) Annual Meeting
  • 発表場所: Todaiji Culture Center (Nara)
  • 年月日: 2014-11-12 – 2014-11-16
• [学会発表] DNA修復酵素APエンドヌクレアーゼ1の発現抑制による細胞外マトリックス関連遺伝子発現および細胞機能への影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 酒井友里、山盛徹、安井博宣、稲波修
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館 (京都市, 京都府)
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] Drp1依存性ミトコンドリア分裂が細胞の放射線応答に与える影響の評価とそのメカニズムの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山盛徹、池悟志、笹川朋哉、鈴木基史、酒井友里、安井博宣、稲波修
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第57回大会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター (鹿児島市, 鹿児島)
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [学会発表] 金粒子含有ナノゲルによる小胞体ストレスを介した放射線増感作用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 安井博宣、武内亮、永根大幹、山盛徹、池中良徳、昆泰寛、室谷憲紀、大石基、長崎幸夫、稲波修
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第57回大会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター (鹿児島市, 鹿児島)
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [学会発表] MPS1を介したスピンドル形成チェックポイントが哺乳動物細胞の放射線／化学療法剤感受性に与える影響の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木基史、山盛徹、安井博宣、稲波修
  • 学会等名: 第157回日本獣医学会学術総会
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌市, 北海道)
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [学会発表] DNA修復酵素APエンドヌクレアーゼ1の発現抑制による細胞外マトリックス関連遺伝子発現への影響とそれに伴う細胞機能の変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 酒井友里、山盛徹、安井博宣、稲波修
  • 学会等名: 第157回日本獣医学会学術総会
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌市, 北海道)
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [学会発表] ミトコンドリア指向性ニトロキシドが放射線感受性に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村英里、安井博宣、永根大幹、笹川朋哉、山盛徹、山田健一、山崎俊栄、稲波修
  • 学会等名: 第157回日本獣医学会学術総会
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌市, 北海道)
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [学会発表] Drp1を介したミトコンドリア形態変化が細胞の放射線感受性に与える影響の評価とそのメカニズムの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池悟志、山盛徹、鈴木基史、酒井友里、安井博宣、稲波修
  • 学会等名: 第157回日本獣医学会学術総会
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌市, 北海道)
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [学会発表] ミトコンドリア指向性ニトロキシドが放射線感受性に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村英里、安井博宣、永根大幹、笹川朋哉、山盛徹、山崎俊栄、山田健一、稲波修
  • 学会等名: 第67 回日本酸化ストレス学会学術集会
  • 発表場所: 同志社大学 (京都市, 京都)
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-05
• [備考] 研究者所属機関ホームページ
  • URL: http://vetradserver.vetmed.hokudai.ac.jp/radiobiol/index.html
• [備考] 研究者データベース
  • URL: http://researchmap.jp/read0116778/