DNA依存性プロテインキナーゼを利用した放射線感受性予測と放射線増感

使用 DNA 依赖性蛋白激酶进行放射敏感性预测和放射增敏

• 批准号: 14030019
• 负责人: 細井 義夫
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14030019/
• 关键词: 放射線; DNA修復; 癌

放射線によりDNAには様々な損傷が生じるが、細胞の生死にとって重要なのはDNA2本鎖切断であることがわかっている。DNA2本鎖切断は非相同的末端結合機構と相同的組換えにより修復される。このうち、人間の細胞では主に非相同的末端結合機構により修復が行われることが報告されている。非相同的末端結合機構の最初のステップであるDNA依存性プロテインキナーゼ(DNA-PK)の活性がPI3-キナーゼ阻害剤の1つwortmanninにより阻害され、放射線感受性が高められることを報告した。さらに、我々は培養食道癌細胞の放射線感受性とDNA-PK活性の間に相関関係が認められることを明らかにした。DNA依存性プロテインキナーゼ(DNA-PK)活性と放射線感受性に相関があるかどうかを検討する目的で、食道癌と大腸癌を用いて正常組織と癌組織の間でDNA-PK活性に違いがあるかどうかを検討した。術前未治療の食道癌14例を検討した結果では、正常組織と癌組織の間でDNA-PK活性に有意な違いは認められなかった。術前未治療の大腸癌12例で検討した結果、12例中11例で癌組織においてDNA-PK活性が高かった。DNA-PKを構成するKu70、Ku80、DNA-PKcsの蛋白質量mRNA量を調べた結果、Ku70、Ku80は全例において、DNA-PKcsは12例中11例で癌組織の方が正常組織より発現が高かった。また、DNA-PK活性とKu70、Ku80、DNA-PKcsの蛋白質量・mRNA量には有意な相関関係が認められた。さらに、Ku70、Ku80、DNA-PKcsの蛋白質量は相互に有意な相関関係が認められた。以上のことから、大腸癌ではDNA-PKの転写レベルの調節によりDNA-PK活性が高く、それが放射線抵抗性の原因となっていることが推測された。

尽管辐射会对DNA造成各种损害，但已经发现DNA双链断裂对于细胞的生与死很重要。 DNA双链断裂是通过与异源末端结合机制的同源重组来修复的。其中据报道，修复主要是通过非同源末端耦合机制在人类细胞中进行的。我们报道说，DNA依赖性蛋白激酶（DNA-PK）的活性是异源末端结合机制中的第一步，它被PI3-激酶抑制剂之一WORTMANNIN抑制，并增加了放射线敏感性。此外，我们发现在培养的食管癌细胞中，放射敏性与DNA-PK活性之间存在相关性。为了研究DNA依赖性蛋白激酶（DNA-PK）活性与放射敏感性之间是否存在相关性，我们研究了使用食道癌和结肠癌正常组织和癌组织之间的DNA-PK活性差异。在对手术前未接受治疗的14例食管癌病例的研究中，正常组织和癌症组织之间没有发现DNA-PK活性的显着差异。由于检查了12例结直肠癌病例，这些结肠癌在手术前未接受治疗，其中11例在癌症组织中表现出很高的DNA-PK活性。检查了组成DNA-PK的KU70，KU80和DNA-PKC的蛋白mRNA水平，在所有情况下，在癌症组织中在癌症组织中表达的所有KU70和KU80的DNA-PKC在所有情况下都比正常组织表达的。此外，在KU70，KU80和DNA-PKC的蛋白质和mRNA水平之间观察到了显着的相关性。此外，KU70，KU80和DNA-PKC的蛋白质质量之间存在显着相关性。从上面可以看出，在结肠癌中，由于DNA-PK的转录水平的调节，DNA-PK活性很高，DNA-PK的转录水平是辐射抗性的原因。

项目成果

Enomoto, A.: "Decreased c-Myc expression involved in X-ray-induced apoptotic cell death of human T-cell leukemia cell line MOLT-4"International Journal of Radiation Biology. (in press).

Enomoto, A.：“c-Myc 表达降低参与 X 射线诱导的人 T 细胞白血病细胞系 MOLT-4 的细胞凋亡”国际放射生物学杂志。

Hosoi, Y.: "Phosphorothioate oligonucleotides, suramin and heparin inhibit DNA-dependent protein kinase activity"British Journal of Cancer. 86. 1143-1149 (2002)

Hosoi, Y.：“硫代磷酸酯寡核苷酸、苏拉明和肝素抑制 DNA 依赖性蛋白激酶活性”英国癌症杂志。

Tomita, M.: "Wortmannin enhanced X-ray-induced apoptotic cell death through JNK/SAPK activation in human T-cell leukemia MOLT-4 cells"Radiation Research. (in press).

Tomita, M.：“渥曼青通过人 T 细胞白血病 MOLT-4 细胞中的 JNK/SAPK 激活增强 X 射线诱导的细胞凋亡”辐射研究。

Komuro, Y.: "The expression pattern of Ku correlates with tumor radiosensitivity and disease free survival in patients with rectal carcinoma"Cancer. 95. 1199-1205 (2002)

Komuro, Y.：“Ku 的表达模式与直肠癌患者的肿瘤放射敏感性和无病生存期相关”。

Watanabe, H.: "Insulin-like growth factor I receptor is expressed at normal levels in Nijmegen breakage syndrome cells"Biochemical and Biophysical Research Communications. 296. 62-66 (2002)

Watanabe, H.：“胰岛素样生长因子 I 受体在奈梅亨断裂综合征细胞中以正常水平表达”《生物化学和生物物理研究通讯》。