放射線誘発異細胞種間バイスタンダー効果の解析

Analysis of radiation-induced bystander effects between lung normal and cancer cells

池田 裕子; 横田 裕一郎; 舟山 知夫; 武藤 泰子; 金井 達明*; 小林 泰彦

Ikeda, Hiroko; Yokota, Yuichiro; Funayama, Tomoo; Muto, Yasuko; Kanai, Tatsuaki*; Kobayashi, Yasuhiko

バイスタンダー効果は、照射を受けた細胞だけでなく、その周辺の非照射細胞にも細胞間シグナル伝達機構を介した放射線影響を引き起こす現象である。本研究は、照射がん細胞と非照射正常細胞の異細胞種間で、非接触で培地を共有する共培養実験下において、非照射正常細胞のコロニー形成能の変化を指標としたバイスタンダー効果誘導の有無を検出することを目的とした。実験では、正常細胞としてヒト胎児肺由来正常線維芽細胞株WI-38を、がん細胞としてヒト肺がん細胞株H1299の遺伝子改変株であるH1299/wt(正常p53タンパク質を発現)を用いた。炭素線照射(LET=108keV/m, Dose=0.5Gy)又はCo-線照射(LET=0.2keV/m, Dose=0.5Gy)した細胞と、非照射細胞を非接触で6時間又は24時間共培養した後、非照射細胞を回収して、コロニー形成率から生存率を算出した。これまでに、炭素線照射あるいはCo-線照射したH1299/wtと非照射のWI-38を共培養したとき、WI-38の生存率が照射24時間後に1020%増加することを見いだした。これらの結果から、照射したH1299/wtは細胞増殖や細胞接着を促進する何らかの因子を放出している可能性が示唆された。

The purpose of this study is to detect radiation-induced bystander effects between lung normal and cancer cells using co-culture system. In our experiments, human lung normal fibroblasts WI-38 line and human lung cancer cells H1299/wt line which is genetically modified to produce normal p53 proteins in their DNA damage response were used. Cells were irradiated with carbon-ion broad beams (LET = 108 keV/m, Dose = 0.5 Gy) or Co--rays (LET = 0.2 keV/m, Dose = 0.5 Gy), then survival rates of bystander cells after 6- or 24-hours co-culture with irradiated cells were calculated using colony formation assay. When we co-cultured irradiated H1299/wt with non-irradiated WI-38, it was found that survival rates of WI-38 increased from 10% to 20% after 24-hours co-culture. Consequently, it was suggested that some factors were released from irradiated H1299/wt to promote cell growth and adhesion of bystander cells.