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Establishment of experimental systems for analyzing bystander effects induced by heavy-ion irradiation between normal and cancer cells

正常細胞とがん細胞間における重粒子線誘発バイスタンダー効果解析のための実験系の確立

池田 裕子; 横田 裕一郎; 舟山 知夫; 金井 達明*; 小林 泰彦

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

本研究では、異細胞種間バイスタンダー効果に特有な現象を捉え、その分子機構を明らかにするためのマイクロビームを用いた新規実験系を確立することを目的とした。まず、共培養実験により、バイスタンダー効果が同一の細胞種間で培養液を介して働く場合には非照射細胞のコロニー形成能を低下させ、異なる細胞種間では非照射細胞のコロニー形成能を高めることを明らかにした。異細胞種間と同細胞種間ではバイスタンダー応答が異なることが示されたが、ブロードビームを用いた共培養実験では、照射細胞が培養液中に放出する細胞間情報伝達物質によって誘導されるバイスタンダー応答しか確認できない。そこで、隣接する細胞間ギャップジャンクション経由で誘導されるバイスタンダー応答を解析するため、マイクロビーム細胞照射実験を計画した。異細胞種間でマイクロビームを用いた報告は少なく、解析実験系の確立が必要となる。現在、がん細胞と正常細胞をコンフルエントな状態で同一の照射容器に混在させ、その一部の細胞のみを重イオンマイクロビームで狙って照射するための実験系を構築中である。これまでに得られた知見と今後の展開について報告する。

The purpose of this study is to make clear the bystander effect between cancer cells and normal cells and to establish a new approach using microbeam for elucidating its molecular mechanism. When irradiated cells and non-irradiated cells were co-cultured without physical contact, it was found that clonogenic abilities of non-irradiated bystander cells increased between different type cells but decrease between same type cells. This suggests that bystander responses were greatly different between the same type cells and different type cells. However, we could detect only the medium-mediated bystander response in the co-culture experiment. Since there is another pathway that induces bystander response via gap junction intercellular communications, we planned to irradiate the mixed culture of different type cells using the heavy-ion microbeam system for elucidating its molecular mechanism. Now, we are constructing the new experimental approach and will report the latest findings.

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