ヒト正常線維芽細胞において一酸化窒素ラジカルが媒介するバイスタンダー細胞致死効果は線質に依存しない

Bystander cell-killing effect mediated by nitric oxide in normal human fibroblasts depends in part on irradiation dose but not on radiation quality

横田 裕一郎; 舟山 知夫; 池田 裕子; 坂下 哲哉; 鈴木 芳代; 小林 泰彦

Yokota, Yuichiro; Funayama, Tomoo; Ikeda, Hiroko; Sakashita, Tetsuya; Suzuki, Michiyo; Kobayashi, Yasuhiko

本研究では、放射線の効果が非照射細胞にも伝わるバイスタンダー効果を解析する。ヒト正常線維芽細胞に炭素イオン(LETは108keV/m)又はCo線(0.2keV/m)を照射し、照射細胞と培養液を共有して培養したバイスタンダー細胞の生存率を調べた。また、一酸化窒素(NO)ラジカル消去剤c-PTIOを培養液に加えた。さらに、NOラジカルの酸化物である亜硝酸イオンが培養液中に含まれる濃度を測定した。その結果、バイスタンダー細胞の生存率は、炭素イオン又は線の線量が増加すると低下し、0.5Gy以上では80%前後で一定となる類似した線量応答を示した。また、c-PTIO存在下ではバイスタンダー細胞の生存率は低下しなかった。さらに、培養液中の亜硝酸イオン濃度は、線量とともに増加し、0.5Gy以上では0.1M以下で一定となる類似した線量応答を示した。以上より、NOラジカルが媒介するバイスタンダー細胞致死効果は線質に依存しないことが明らかになった。その原因として、細胞内でのNOラジカル産生の放射線応答には線質依存性が無いことが考えられた。

Here, we investigate bystander effect. Normal human fibroblast WI-38 cells were irradiated with carbon ions or -rays. Irradiated cells and non-irradiated cells were co-cultured. The survival rates of bystander cells decreased with dose at lower than 0.5 Gy and bottomed out at around 80%. In addition, the survival rates of bystander cells were not significantly different between carbon ions and -rays at the same doses. These indicated the bystander cell-killing effect depends on irradiation dose but not on radiation quality. c-PTIO, a specific scavenger of nitric oxides (NO), suppressed the reduction of survival rates of bystander cells, showing NO has an important role to induce the bystander effect. The concentrations of nitrite, an oxide of NO, were measured. There were negative relationships between the survival rates of bystander cells and the nitrite concentrations of the medium. NO released to the medium maybe an important factor related to the bystander effect.