高LET放射線による細胞分裂死誘導メカニズムの解明とがん治療への応用

阐明高LET辐射诱导细胞分裂和死亡的机制及其在癌症治疗中的应用

• 批准号: 22K12369
• 负责人: 島田 幹男
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12369/
• 关键词: 高LET放射線; 染色体不安定性; がん治療; 細胞分裂死

本研究の目的は高い線エネルギー付与（高LET）効果を持つ重粒子線が低LETであるX線やガンマ線と比較して細胞に照射時に高い確率で細胞分裂死を誘導する現象に着目し、その分子メカニズムの解明を目指すものである。がん化した細胞は半数以上がp53遺伝子に変異を持つことが知られている。そのため転写産物であるp53タンパク質依存的な細胞死であるアポトーシスの活性が低下しているためにがん細胞では低LET放射線によるアポトーシスの誘導が十分ではないという課題があった。一方で高LET放射線である重粒子線はp53に依存しない細胞分裂死を高頻度で誘導することが知られており、低LET放射線より高いがん治療効果を示すが、その作用機序に関しては不明な点が多かった。そこで、本研究では重粒子線がいかに細胞に対して細胞分裂死を誘導するか、分子メカニズムの解明を目指す。そのために高LET放射線が細胞内の染色体に損傷を与える際、低LET放射線と比較して複雑な損傷を与えるために、染色体の3次元構造レベルで大きな変化を及ぼすと仮定してその解明を染色体立体配座補足法を用いて解析する。さらに細胞分裂の際に正確に染色体を分配するために必要な中心体の数の維持に高LET放射線が影響を与えることは申請者が以前に報告済みであるが、本課題では中心体タンパク質やDNA修復タンパク質の関与など、分子レベルでの解析を進める。構造、分子レベルでの解析により高LET放射線による効率的ながん細胞への細胞分裂死の誘導メカニズムの解明を実施する。

The purpose of this study is to investigate the effects of high LET on the induction of cell division and death by comparing high LET with low LET X-ray. More than half of the cells are p53-dependent. The activity of cell death depends on the quality of the product. The activity of cell death depends on the quality of the product. The activity of cell death depends on the quality of the product. One side of the high-LET radiation is dependent on p53, and the other side of the heavy-particle radiation is dependent on p53. Cell division and death are induced with high frequency. In this study, we focused on the molecular mechanism of cell division and death induction. High LET radiation causes damage to chromosomes in cells and low LET radiation causes damage to chromosomes in cells. The three-dimensional structure of chromosomes is analyzed by the method of chromosome stereo alignment. This project aims to improve the analysis of centrosome quality and DNA repair quality during cell division, and to maintain the number of centrosomes necessary for high LET radiation. Structural, molecular and molecular analysis of high LET radiation efficiency in the induction of cell division and death of cells.

项目成果

多能性幹細胞における高LET放射線照射による細胞分裂への影響

高LET辐射对多能干细胞细胞分裂的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 島田 幹男;平山 亮一;松本 義久
• 通讯作者: 松本 義久

Implication of E3 ligase RAD18 in UV-induced mutagenesis in human induced pluripotent stem cells and neuronal progenitor cells.

• DOI: 10.1093/jrr/rrac099
• 发表时间: 2023-03-23
• 期刊: Journal of radiation research
• 影响因子: 2

THE ROLE OF DNA DOUBLE-STRAND BREAK REPAIR THROUGH NON-HOMOLOGOUS END JOINING IN THE DOSE-RATE EFFECT IN TERMS OF CLONOGENIC ABILITY

通过非同源末端连接进行 DNA 双链断裂修复在克隆形成能力方面的剂量率效应中的作用

• DOI: 10.1093/rpd/ncac030
• 发表时间: 2022
• 期刊: Radiation Protection Dosimetry
• 影响因子: 1
• 作者: Tsuchiya Hisayo;Shimada Mikio;Tsukada Kaima;Meng Qingmei;Kobayashi Junya;Matsumoto Yoshihisa
• 通讯作者: Matsumoto Yoshihisa

ヒト大脳オルガノイドを用いた放射線照射後のDNA損傷応答解析

利用人脑类器官进行辐射照射后 DNA 损伤反应分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Tsuchiya Hisayo;Shimada Mikio;Tsukada Kaima;Meng Qingmei;Kobayashi Junya;Matsumoto Yoshihisa;島田 幹男
• 通讯作者: 島田 幹男