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2017 年度 実績報告書

mTORの癌幹細胞・低酸素/低栄養状態での放射線抵抗性への寄与の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26293271
研究機関東北大学

研究代表者

細井 義夫  東北大学, 医学系研究科, 教授 (50238747)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード放射線
研究実績の概要

近年、低酸素/低栄養状態などに反応して細胞増殖を停止させてautophagyを活性化させるための中心的な役割を担うmTORが、放射線感受性に関与していることが報告されている。これまで、低酸素は放射線抵抗性の原因として多くの研究がなされてきたが、低栄養に関してはこれまで放射線感受性との関係で研究は行われてこなかった。本研究では、低栄養状態での放射線抵抗性に対するmTORの関与を明らかにし、癌幹細胞等の低酸素/低栄養状態での放射線抵抗性を選択的に解除する分子標的を探求することを目的とする。申請者らは培養ヒト肝癌細胞であるHepG2細胞およびHuH6細胞が、低栄養状態で培養することによりmTORが活性化する事を新たに見出した。また、肝癌細胞は低栄養状態で放射線高感受性となった。トランスフォームした正常線維芽細胞LM217では低影響状態でmTORは不活性化し、放射線抵抗性が誘導された。これらの研究成果は論文として発表した(Murata Y., Uehara Y., Hosoi Y. BBRC 468: 684-690, 2015.)。ヒトの癌では低酸素状態と低栄養状態が同時に起こっているものと思われるため、低酸素状態+低栄養状態が放射線感受性に及ぼす影響をとLM217細胞を用いて解析した。その結果LM217細胞では低酸素状態単独に比べ低酸素状態+低栄養状態ではより放射線抵抗性になり、AMPK活性とATMの発現が亢進することが明らかとなった。siRNAを用いてAMPKをノックダウンするとATMの発現は低下し、放射線感受性は低下した。これらのことから、低酸素状態+低栄養状態での放射線抵抗性の原因はAMPKを介したATMの発現亢進であることが示唆された。(Murata Y., Hosoi Y. et al., BBRC 495: 2566-2572, 2018)。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Knockdown of AMPKα decreases ATM expression and increases radiosensitivity under hypoxia and nutrient starvation in an SV40-transformed human fibroblast cell line, LM217.2018

    • 著者名/発表者名
      Murata Y, Hashimoto T, Urushihara Y, Shiga S, Takeda K, Jingu K, Hosoi Y.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 495 ページ: 2566-2572

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.12.141.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A chemical modulator of p53 transactivation that acts as a radioprotective agonist.2018

    • 著者名/発表者名
      Morita A, Takahashi I, Sasatani M, Aoki S, Wang B, Ariyasu S, Tanaka K, Yamaguchi T, Sawa A, Nishi Y, Teraoka T, Ujita S, Kawate Y, Yanagawa C, Tanimoto K, Enomoto A, Nenoi M, Kamiya K, Nagata Y, Hosoi Y, Inaba T
    • 雑誌名

      Molecular Cancer Therapeutics

      巻: 17 ページ: 432-442

    • DOI

      10.1158/1535-7163.MCT-16-0554.

    • 査読あり
  • [学会発表] 低酸素および低栄養状態のヒト線維芽細胞におけるAMPKによる放射線抵抗性の増加2017

    • 著者名/発表者名
      村田泰彦、橋本拓磨、志賀壮一郎、武田一也、細井義夫
    • 学会等名
      第55回 日本放射線腫瘍学会生物部会学術大会
  • [学会発表] AMPKを介した低栄養状態による低酸素状態の放射線抵抗性の増強2017

    • 著者名/発表者名
      細井義夫
    • 学会等名
      第23回癌治療増感研究会
  • [学会発表] 低酸素および低栄養状態のヒト線維芽細胞におけるAMPKの活性化は放射線抵抗性を増加させる2017

    • 著者名/発表者名
      村田泰彦、橋本拓磨、志賀壮一郎、武田一也、細井義夫
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第60回大会
  • [学会発表] AMPKを介した低栄養状態による低酸素状態の放射線抵抗性の増強2017

    • 著者名/発表者名
      細井義夫、村田泰彦、橋本拓磨、志賀壮一郎、武田一也
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第30回大会

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公開日: 2018-12-17  

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