腫瘍微小環境における重粒子線によるDNA損傷の解析

肿瘤微环境中重离子束造成的DNA损伤分析

• 批准号: 21K15758
• 负责人: 安達 彰子
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15758/
• 关键词: 腫瘍内低酸素; 重粒子線; 炭素イオン線; DNA二重鎖切断; 低酸素; 腫瘍微小環境

腫瘍内微小環境には不完全な毛細血管の構築に起因する低酸素状態と低栄養状態が混在する。低酸素状態は間接作用の減弱を介してがんのX線抵抗性を引き起こすことが知られている。一方で、低栄養状態はがんの悪性形質を促進する。臨床的ながんの放射線治療抵抗性は、腫瘍内微小環境における低酸素および低栄養状態の複雑な混在の帰結と考えられる。炭素イオン線治療は酸素濃度非依存的なDNA二重鎖切断（Double Strand Break; DSB）の誘導を介して、X線抵抗性を示す低酸素がんにも強い抗腫瘍効果を発揮する。しかし、腫瘍内微小環境において混在する、低酸素および低栄養状態が、炭素イオン線によるDSB誘導ならびに致死効果に与える影響は解明されていない。本研究では培養ヒト子宮頸癌HeLa細それぞれヌードマウスに移植して腫瘍を形成させ、実験を行った。腫瘍を形成したマウスにピモニダゾールを投与し、炭素イオン線もしくはX線を照射する。照射後腫瘍を摘出し、凍結切片を作成し、低酸素マーカーであるPimonidazole、DSBマーカーである53BP1、血管のマーカーであるCD31で免疫蛍光染色を行う。免疫蛍光染色を行うことによって得られた53BP1のfoci数を、画像解析ソフトImageJを用いて定量的に解析する。本研究の目的は、腫瘍内微小環境を再現したマウス腫瘍移植モデルを用いて、腫瘍内の低酸素・低栄養状態と炭素イオン線によるDSB誘導効率ならびに致死性との関係性を明らかにすることである。2021年度に確立した実験系を用いて組織染色を行い、X線照射時と比較して、炭素イオン線照射時に低酸素領域のDSB　foci数が多く認められることを明らかにした。

The microenvironment in the tumor is caused by incomplete capillary construction, and the low acid state and the low nutrient state are mixed. Low acid state reduces the indirect effect of radiation on X-ray resistance. A party, low maintenance state, and the promotion of sexual quality. Clinical examination of radiation therapy resistance, tumor microenvironment, hypoacidity, hypotrophic state, and mixed results The induction of DNA double strand break (DSB) independent of the concentration of carbon dioxide and the development of anti-tumor effects due to the presence of X-ray resistance The effects of DSB induction and death in microenvironment, low acidity and low nutrient state, carbon emission and carbon emission are obvious. This study was conducted on the development and management of cervical cancer in vitro. The color of the film is black. After irradiation, the tumor was extracted, frozen sections were prepared, hypoacid was removed, DSB was removed, 53BP was removed, blood vessels were removed, CD31 was removed, immunostaining was performed. Immunohistochemical staining was used to determine the number of foci in 53BP1 and to determine the number of foci in ImageJ. The aim of this study was to reproduce the microenvironment in tumors and to clarify the relationship between DSB induction rate and lethality in tumors. In 2021, the number of DSB foci in the area of low acidity was determined by tissue staining, X-ray irradiation, carbon irradiation and so on.