Real-time visualization of radiation-induced intratumoral cell death and its application to radiation therapy

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放射線照射による腫瘍細胞の細胞死誘発が放射線がん治療の基本である。しかし，腫瘍組織内での細胞死については，技術的な困難さからこれまで詳細に検討されることはなかった。我々は，インテインによるプロテインスプライシングを利用したシステムを応用することで，腫瘍内でのネクローシス（Nec）や，腫瘍内でも特に酸素濃度の低い低酸素領域でのアポトーシス（Apo）をリアルタイムにイメージングすることに成功した。また，これらを利用した解析により，放射線により腫瘍内低酸素領域で誘発するApoが酸素領域で誘発するApo頻度と比較して少ないこと，さらに放射線による腫瘍内Apoは腫瘍細胞の放射線感受性のみで決定されるものではなく，組織を構成する腫瘍血管の損傷による細胞への栄養供給の低下も大きな要因となりうることが示された。本年度は放射線照射により腫瘍血管損傷が照射した腫瘍内で実際に起きるのか，毛細血管スコープを用い腫瘍血管の形態観察と血流速測定をおこなった。その結果，照射腫瘍の腫瘍血管の損傷は激しく断片化した像も観察された。また照射腫瘍の腫瘍血管血流速度は非照射腫瘍と比較し低値を示し統計的有意差を認めた。本年度は，昨年度得られた“放射線による腫瘍血管損傷を介した細胞死”を裏付ける直接的データの取得に成功した。