個体・細胞レベルでの放射線応答へのポリ(ADP-リボース)代謝の関与と放射線増感

聚（ADP-核糖）代谢参与个体/细胞水平的辐射反应和放射增敏

• 批准号: 15025274
• 负责人: 益谷 美都子
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: National Cancer Center Research Institute and Research Center for Innovative Oncology, National Cancer Center Hospital East
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15025274/
• 关键词: Poly(ADP-ribose); Parp; Parg; ガンマ線; apoptosis; NAD

放射線治療の感受性の予測には未解明の部分が多く、増感法の新たな開発が重要である。放射線によるDNAの修復、及び細胞死の過程についてはDNA-PKやp53、SAPK/JNK経路等について精力的に解明が進みつつある。本研究ではポリ(ADP-リボース)代謝という異なる切り口からポリ(ADP-リボース)合成及び分解の欠損モデルを用いて放射線応答機構や増感法の開発の推進や放射線治療抵抗性の機序の解明を目指し、研究を行った。ポリ(ADP-リボース)合成酵素(Parp-1)欠損マウスにおけるガンマ線照射後の出血傾向は、脾臓細胞の増殖サイクルへの移行低下に関連する骨髄幹細胞の増殖、分化能の低下による可能性が示唆された。また、Parp-1欠損マウスにおけるガンマ線照射後のapoptosis感受性は、臓器間で異なり、毛嚢では顕著な亢進を認めた。酸化的DNA損傷後、Parp-1欠損細胞では、XRCC1 fociの形成能が消失した。ポリ(ADP-リボース)グリコヒドロラーゼ(Parg)欠損細胞における、ガンマ線照射後の致死感受性亢進は、NADの減少とpoly(ADP-ribose)の一過性蓄積を伴い、初期のapoptosisではなく、生存細胞におけるより遅延性の影響によることを示した。マウス血漿中のpoly(ADP-ribose)の存在を明らかにし、その定量系を確立した。これにより細胞死に伴い、血中に漏出すると予測されるpoly(ADP ribose)が、放射線治療感受性予測のバイオマーカーとして有用であるかどうかの検討が可能になった。

There are many unsolved problems in the prediction of radiation therapy sensitivity, and it is important to develop new methods of radiation therapy. The process of DNA repair and cell death caused by radiation is explained by DNA-PK, p53, SAPK/JNK pathway, etc. This study is aimed at understanding the mechanism of ADP metabolism, synthesis and decomposition, as well as the mechanism of radiation response, the development and advancement of sensitive methods, and the mechanism of radiation therapy resistance. The possibility of decreased proliferation and differentiation of bone marrow stem cells is suggested by the relationship between the bleeding tendency after irradiation and the decreased proliferation and migration of spleen cells due to the deficiency of ADP-1 synthase. Parp-1 is deficient in aptosis after irradiation. After acidified DNA damage, Parp-1 defective cells can be recovered and XRCC-1 foci formation can disappear. The increase of lethal sensitivity after irradiation, the decrease of NAD, the transient accumulation of poly(ADP-ribose), the initial apoptosis, and the influence of ductility on survival cells were also shown. The existence and quantification of poly(ADP-ribose) in plasma were clearly established. This is a prediction of cell death, blood leakage, and radiation therapy susceptibility.

项目成果

Gunji H, Fujihara H, Kamada N, Omura K, Jishage K, Nakagama H, Sugimura T, Masutani M.: "Lack of altered frequency of sister-chromatid exchanges in poly(ADP-ribose) glycohydrolase-deficient mouse ES cells treated with methylmethanesulfonate"Proc.Jpn.Acad.

Gunji H、Fujihara H、Kamada N、Omura K、Jishage K、Nakagama H、Sugimura T、Masutani M.：“在用聚（ADP-核糖）糖水解酶缺陷的小鼠 ES 细胞中，姐妹染色单体交换的频率没有改变

Masutani M, Nakagama H, Sugimura T.: "Poly(ADP-ribose) and Carcinogenesis"Genes Chromosomes & Cancer. 38. 339-348 (2003)

Masutani M、Nakagama H、Sugimura T.：“聚（ADP-核糖）和致癌作用”基因染色体

El-Khamisy SF, Masutani M, Suzuki H, Caldecott KW.: "A requirement for PARP-1 for the assembly or stability of XRCC1 nuclear foci at sites of oxidative DNA damage"Nucleic Acids Res.. 31. 5526-5533 (2003)

El-Khamisy SF、Masutani M、Suzuki H、Caldecott KW.：“氧化 DNA 损伤位点上 XRCC1 核焦点的组装或稳定性对 PARP-1 的要求”核酸研究 31. 5526-5533 (2003

Watanabe F, Masutani M, Kamada N, Suzuki H, Nakagama H, Sugimura T, Teraoka H.: "Impairment in S-phase entry of splenocytes of Parp-1 knockout mice"Proc.Jpn.Acad.. 79. 248-251 (2003)

Watanabe F、Masutani M、Kamada N、Suzuki H、Nakagama H、Sugimura T、Teraoka H.：“Parp-1 敲除小鼠脾细胞进入 S 期的损伤”Proc.Jpn.Acad.. 79. 248-251