NHEJ repair rather than HR repair is the primary function to target to enhance radiosensitization at high LET values

高LET放射線感受性における非相同末端結合と相同組換えの果たす役割

高橋 昭久*; 久保 誠*; 五十嵐 千恵*; 吉田 由香里*; 舟山 知夫; 小林 泰彦; 中野 隆史*

Takahashi, Akihisa*; Kubo, Makoto*; Igarashi, Chie*; Yoshida, Yukari*; Funayama, Tomoo; Kobayashi, Yasuhiko; Nakano, Takashi*

放射線によるDNA二本鎖切断(DSB)は致命的であるが、相同組換え(HR)および非相同末端結合(NHEJ)によって修復される。そこで、我々は殺細胞効果におよぼすDNA二本鎖切断修復のLET依存性を明らかにすることを目的に、DNA二本鎖切断修復の異なる細胞における高LET放射線感受性をコロニー形成法で評価した。その結果、NHEJがはたらく野生型細胞とHR欠損細胞は108keV/mの炭素線で高いRBE値を示した。SER値はHR修復欠損ではLETの違いによらず約2と一定だったのに対して、NHEJ修復欠損ではX線に比べて、HR修復欠損よりも高い値を示した。

DNA double-strand breaks (DSBs) induced by ionizing radiation pose a major threat to cell survival. The cell can respond to the presence of DSBs, through two major repair pathways: Homologous recombination (HR) and non-homologous end-joining (NHEJ). Higher levels of cell death are induced by high-LET radiation when compared to low-LET radiation, even at the same doses because of less effective or more inefficient DNA repair. In this study, we examine the effects of radiation with different LET values on DNA DSB repair and radiosensitivity. Wild-type cells and HR deficient (but NHEJ proficient) cells exhibited the high RBE values at LET values of 108 keV/ m. The RBE value for each cell type decreased with increasing LET values over 200 keV/m. Although NHEJ proficient cells had an almost constant SER value, NHEJ deficient cells showed a high SER value when compared to NHEJ proficient cells, even with increasing LET values.