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Analysis of molecular mechanisum of pancreatic cancer cell death and immune responce after carbon ion radiiation and its application to surgery

碳离子照射后胰腺癌细胞死亡和免疫反应的分子机制分析及其在外科中的应用

基本信息

批准号：
21H03011
负责人：
藤元治朗
金额：
$ 10.98万
依托单位：
Hyogo Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

2021-2022年度の研究で、膵癌細胞株にCIRTを実施、DNA切断により細胞死が導入されるが、同時に癌細胞内でオートファジー機構（以下 AP: autophagy）が働き、膵癌細胞にとってはサバイバルシグナルとなり、CIRTによる細胞死を抑制していることが判明した。そこでAPの阻害剤であるhydoroxychloroquine（以下 HCQ）をCIRTと併用すると著明に細胞死が増加、マウスモデルでも膵癌が抑制されることが判明した（投稿中）。また、in VivoでなぜCIRT+HCQで著明な効果が得られたのか免疫系の観点より研究予定である。具体的にはin Vivoで治療した腫瘍部を摘出、腫瘍浸潤リンパ球（TIL）のFACSによる成分の解析、サイトカインアッセイを実施、Treg、CD8、NK細胞の分布をCD45、CD3、CD4、CD25、NK1.1、FoxP3の抗体を用いて検索中した。注目すべき点は、Pan-02細胞（マウスシンゲニック膵癌細胞）のisograft modelにおいてCD161+、Treg細胞浸潤がCIRT、HCQ+CIRTで有意に減少しており、CIRTによる抗腫瘍免疫の獲得の可能性が示されている。また免疫染色でも現在CD161抗体を用いて検索中である。PI3K inhibitorについてTregの減少傾向もFACS解析で確認している。もう一つの研究課題は、膵癌細胞死の分子機構を探索するうえで、近年急に開発が進みつつある「FLASH効果」（超高線量放射線照射）をCIRTで膵癌細胞に対し実施、その効果と細胞死の分子機構を探索する。CIRT-FLASHは瞬時に高線量の炭素イオン線を照射、「癌細胞には著明な細胞死を招くが、正常細胞には細胞死効果が少ない」とされているが、CIRTにおけるその現象の事実の有無、また分子機構は解明されていない。FLASHの詳細な照射条件などの設定が完了し、膵癌細胞に対して研究実施中である。

2021-2022 Annual studies have demonstrated that CIRT can be applied to cancer cell lines, DNA cleavage can inhibit cell death, and at the same time, it can inhibit cell death in cancer cells. In addition, it was found that the inhibition of AP by hydroxychloroquine (HCQ) increased cell death and inhibited cancer (submission in progress). CIRT+HCQ is the key to the success of immune system research. Specific information included tumor extraction in Vivo, FACS analysis of tumor infiltration, analysis of tumor components, application of Treg, CD8, NK cell distribution, and detection of CD45, CD3, CD4, CD25, NK1.1, FoxP3 antibodies. Attention is drawn to the fact that the islet model of Pan-02 cells (Maushingunikaku cancer cells) intentionally reduces the infiltration of CD161 + and Treg cells into CIRT and HCQ+CIRT, which shows the possibility of acquiring anti-tumor immunity in CIRT. Immunostaining was used to detect CD161 antibodies. PI3K inhibitor reduces Treg's tendency to decrease and FACS analysis confirms it. A research topic is to explore the molecular mechanism of cancer cell death. In recent years, urgent efforts have been made to develop "FLASH effect"(ultra-high dose radiation exposure) and CIRT to explore the molecular mechanism of cancer cell death. CIRT-FLASH is a high dose of carbon radiation,"cancer cells are exposed to light, cells are exposed to light, normal cells are exposed to light," CIRT is exposed to light, and molecular mechanisms are exposed to light. FLASH's detailed irradiation conditions have been set up, and research on cancer cells is under way.