放射線脳壊死の発症機序解明における神経幹細胞および分化細胞の関与についての研究

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25893030
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 磯野 真由 群馬大学, 重粒子線医学推進機構, 研究員 (90713511)
• 研究期間 (年度): 2013-08-30 – 2015-03-31
• キーワード: 神経幹細胞 / 脳腫瘍細胞 / ネクローシス / アポトーシス / 放射線

研究実績の概要

がん治療成績が向上しつつある現在では、患者のQOL（Quality of Life）を高めるため多くの試みが行われている。放射線治療は患者QOLを高く維持することが可能であるが、正常組織への影響を抑えたさらなる治療法の開発が求められている。脳腫瘍に対しては放射線治療が多く試みられているが、高いQOLを維持した治療法の確立は未だ困難である。本研究では脳腫瘍に対する放射線治療後の放射線障害（副作用）として挙げられる放射線脳壊死（ネクローシス）およびアポトーシスの誘導について、神経幹細胞と脳腫瘍細胞（グリオブラストーマ）を比較検討した。さらに放射線誘発バイスタンダー効果による影響を検討した。本研究では神経幹細胞または脳腫瘍細胞に対してX線を照射し、Acridine Orange及びEthidium Bromideの二重染色によってネクローシス細胞の割合を測定した。アポトーシス細胞については、上記二重染色に加え、アポトーシスの典型的な形態変化である核の凝集も指標として測定した。本実験により、神経幹細胞はアポトーシスにより細胞死が生じていることが明らかになった。一方で、脳腫瘍細胞はアポトーシスに対して抵抗性であることが明らかになった。また神経幹細胞では、アポトーシスの誘導に必要なp53 Ser15のリン酸化が亢進していた。p53をリン酸化するATMの活性化レベルも脳腫瘍細胞において亢進が認められた。さらにバイスタンダー効果について解析した結果、神経幹細胞と脳腫瘍細胞の場合、X線誘発の細胞死に関しては多くは直接効果によると考えられた。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Carbon-ion beams induce production of an immune mediator protein, high mobility group box 1, at levels comparable with X-ray irradiation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshimoto Y, Oike T, Okonogi N, Suzuki Y, Ando K, Sato H, Noda SE, Isono M, Mimura K, Kono K, Nakano T.
  • 雑誌名: Jornal of Radiation Research 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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 Research 巻: 182(3) ページ: 338-344
  • DOI: http://dx.doi.org/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(12) ページ: e115121
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0115121
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 増殖率と細胞死を指標としたヒト神経幹細胞と神経膠芽腫細胞におけるX線と炭素線の感受性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 磯野真由、吉田由香里、八高知子、高橋昭久、尾池貴洋、柴田淳史、久保田佳樹、金井達明、大野達也、中野隆史
  • 学会等名: 第５回国際放射線神経生物学会
  • 発表場所: 高崎シティーギャラリー（群馬県高崎市）
  • 年月日: 2015-02-21 – 2015-02-21
  • 招待講演
• [学会発表] 神経幹細胞および神経膠芽腫細胞における増殖率を指標としたX線および炭素線の感受性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 磯野真由、吉田由香里、八高知子、高橋昭久、尾池貴洋、柴田淳史、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（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03