Late effects in the progeny of bystander human cells are dependent on radiation quality; The Relevance to cancer risk

バイスタンダー細胞の子孫細胞における照射影響の線質による違い

Autsavapromporn, N.*; Plante, I.*; Liu, C.*; 小西 輝明*; 宇佐美 徳子*; 舟山 知夫; Azzam, E.*; 村上 健*; 鈴木 雅雄*

Autsavapromporn, N.*; Plante, I.*; Liu, C.*; Konishi, Teruaki*; Usami, Noriko*; Funayama, Tomoo; Azzam, E.*; Murakami, Takeshi*; Suzuki, Masao*

ヒト皮膚由来正常線維芽細胞NG1RGB株へLETの異なるマイクロビームを照射し、その子孫細胞における影響を解析した。コンフルエントに培養したNG1RGB細胞集団の0.036-0.4%にマイクロビームで1箇所あたり0.4Gy相当の照射を行い、その後、20世代継代した後に微小核形成、突然変異誘発、およびタンパク質の酸化を指標とした解析を実施した。X線とプロトンビームで照射した細胞の子孫細胞では、酸化ストレスの昂進と微小核形成および突然変異頻度の上昇が認められた。その一方、炭素イオンビームで照射した細胞の子孫細胞では、同様な影響は認められなかった。また、細胞間ギャップ結合の阻害を行うことで、プロトンでは、子孫細胞における照射効果が緩和された。

Confluent human skin fibroblasts (NB1RGB) were exposed to various types of microbeam with a different linear energy transfer (LET) at mean absorbed doses 0.4 Gy, wherein 0.036-0.4% of the cells were targeted by IR. Following 20 populations post-irradiation, the cells were harvested and assayed for micronucleus formation, mutation assay and protein oxidation. The progeny of bystander cells exposed to X rays and protons showed the persistence of oxidative stress, and correlate with the increased micronucleus formation and mutant fraction. However, such effects were not observed after irradiation by carbon ions. Interestingly, inhibition of GJIC mitigated the damaging effects in the progeny of bystander cells exposed to protons and carbon ions but not X rays. These data show carbon ions can reduce cancer risk after microbeam irradiation compared with X rays or protons, and GJIC may be a critical mediator in the observed effect.