Role of defensive cellular response mechanism against chromothrispsis.

防御性细胞反应机制对染色体破碎的作用。

基本信息

批准号：
20K20636
负责人：
小西輝昭
金额：
$ 16.39万
依托单位：
National Institutes for Quantum Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-07-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K20636/
关键词：
クロモスリプシス細胞がん化染色体粉砕マイクロビーム線量集中制線量付与 m-FISH 微小核形成陽子線染色体構造マルチカラーFISH 染色体異常プロトン細胞核細胞質 DNA二本鎖切断修復 DNA損傷

项目摘要

細胞がん化プロセスの一つであるクロモスリプシスの発生機序は染色体における同時多発的な破砕および、その後の異常なDNA修復経路機構によると考えられている。本課題は、マイクロビームSPICEによる細胞核・細胞質への撃ち分け照射技術を活用し、クロモスリプシスに対する細胞質損傷を起因とする防御的な細胞応答の寄与を明らかにすることを目的とした。今年度は、細胞核のみ（N照射）、細胞質のみ（C照射）、細胞核＋細胞質（（N＋C）照射）のマイクロビーム照射を行い、細胞内防御応答の解析、微小核（MN）形成率の取得、生存細胞のクローンの取得、m-FISH法による染色体構造解析を実施した。まず、N照射において、リン酸化ATMはDSB部位に局在した。しかし、ATMを阻害するとNRF2の核移行が完全に抑制されたことから、NRF2はATMの活性化に強く依存していることを示した。一方で、C照射において、ATMリン酸化を確認できなかった。このことから、細胞質傷を起因とした防御応答ではATMを介さずにNRF2活性化とDSB修復タンパク質の発現が誘導されると考えらえた。細胞核と細胞質への損傷誘発に対する細胞応答経路が異なることを明らかにした。MN形成率の測定において、N照射条件に加えて、C照射、（N＋C）照射を開始した。N照射と（N＋C）照射（Cに陽子線1000個）へのMN形成率を比較した。その結果、N照射では照射粒子数100個程度で最大を示したのに対して、N+C照射では、照射粒子数300個程度で最大を示した。細胞質損傷を起因とした細胞応答が防御的に寄与した結果と考えられた。MN形成率が最大を示したN照射（粒子数100個）のクローンのうち２０個程度に対してm-FISH法による染色体構造解析を行った。しかし、クロモスリプシス構造を有するものの検出に成功していない。

染色体的机理是细胞致癌的一种，被认为是由于染色体的共晶体破坏和随后的异常DNA修复途径机制所致。该目标是利用该技术通过微孔香料辐射细胞核和细胞质，以揭示由细胞质损伤对铬枝引起的保护性细胞反应的贡献。 This year, microbeam irradiation of only the cell nucleus (N irradiation), only the cytoplasm (C irradiation), and cell nucleus + cytoplasm ((N + C irradiation)) was carried out, and analysis of intracellular protective responses, acquisition of micronucleus (MN) formation rates, acquisition of clones of living cells, and chromosomal structure analysis using the m-FISH method.首先，在N辐射期间，磷酸化的ATM位于DSB位置。但是，对ATM的抑制完全抑制了NRF2核转运，表明NRF2强烈依赖于ATM激活。另一方面，用C辐照C时无法确认ATM磷酸化，这表明细胞质伤口诱导的细胞质伤口诱导的保护性反应诱导了NRF2激活和DSB修复蛋白的表达，而没有ATM的介导。我们已经表明，诱导细胞核和细胞质损害的细胞反应途径不同。除N辐照条件外，在测量MN的形成速率时，还开始了C辐射和（N+C辐射）。比较了N-辐射和（N+C）辐照的MN形成速率（C时为1000个质子束）。结果，在N辐射中以约100个辐照颗粒显示最大值，而最大值在N+C辐射中显示为约300个辐照颗粒。人们认为这是由细胞质损伤引起的细胞反应的结果。使用M-FISH方法对大约20个N-辐照克隆（100个颗粒）进行染色体结构分析，该克隆显示出最高的Mn形成速率。但是，尽管尚未成功检测到染色体结构。