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Involvement of cell-to-cell communication in anticancer effect of microbeam radiation therapy

细胞间通讯参与微束放射治疗的抗癌作用

基本信息

批准号：
21K07737
负责人：
小嶋光明
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Oita University of Nursing and Health Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

マイクロビーム放射線療法(MRT)は新しい放射線治療法として期待されている。数十μm幅に絞った微小X線ビームを「すだれ状」に照射することで、正常組織を守りつつ、がん組織を完全に破壊することがMRTの手法である。本研究ではMRTの抗がん効果の仕組みとして「がん組織ではX線が照射された細胞（照射細胞）から周囲の非照射細胞にバイスタンダー因子が伝達され死滅する（バイスタンダー効果説）。正常組織では照射細胞に周囲の非照射細胞からレスキュー因子が伝達され形態が守られる（レスキュー効果説）」という仮説を立て、細胞レベルでの実験を中心に検証することを目的とした。2021年度はヒト正常胎児肺由来繊維芽細胞（WI38）とヒト肺胞基底上皮腺がん細胞（A549）のそれぞれの細胞集団に、1GyのX線を照射野面積を変えて照射し、照射細胞1個当たりのDNA二重鎖切断（DSB）数を比較した。その結果、WI38では照射野面積が小さいとDSB数が顕著に減少していたが、 A549では同様の傾向は見られなかった。これらの結果から、正常細胞集団では照射野面積が小さくなると（照射細胞が非照射細胞に完全に囲まれている状態）とレスキュー効果が生じる可能性を見出した。2022年度はレスキュー効果のメカニズムを明らかにするために、WI38に維持されている細胞間情報伝達機構（ギャップ結合）をリンデンで阻害し、照射野面積とDSB数の関係を検討した。その結果、リンデンの有無に関わらず、DSB数は照射野面積に依存していた。この結果はレスキュー効果にギャップ結合のみが関与しているわけではないことを意味している。次年度は細胞外情報伝達因子とレスキュー効果の関係を調べるとともに、正常・がん混合細胞を用いて「すだれ状」照射を行い、MRTにレスキュー効果とバイスタンダー効果がどのように関与しているのかを明らかにしたいと考えている。

Radiation Therapy (MRT) is a new method of radiation therapy. Tens of μm amplitude of micro-X-ray radiation, normal tissue, complete tissue damage, MRT method In this study, we investigated the effects of MRT on the expression of factors in tissues that were not irradiated by X-rays (irradiated cells) and non-irradiated cells (irradiated cells). Normal tissue is irradiated cells and non-irradiated cells are irradiated cells. In 2021, the number of DNA double lock breaks (DSBs) in normal fetal lung derived cells (WI38) and lung basal epithelial cells (A549) was compared between the number of cells in the same cell pool and the number of X-ray irradiated cells (1 Gy). As a result, WI38 has a small exposure field area and the number of DSBs has decreased. A549 has a similar tendency. The results showed that the normal cell population had a small irradiated field area (irradiated cells and non-irradiated cells had a complete irradiated state) and the possibility that the irradiated cells could be produced. In 2022, the relationship between the number of DSBs and the number of radiation fields was discussed. The results, the presence or absence of DSB, and the number of DSB are dependent on the field area. The result is that the relationship between the two sides of the strait is not stable. The next year, the extracellular information transmission factor and the relationship between the normal and mixed cells were used to irradiate the cells, and the MRT was used to detect the relationship between the extracellular information transmission factor and the mixed cells.