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清水 宣明*; 大上 厚志*; 大槻 貴博*; 森 隆久*; 山口 華代*; 中村 孝子*; 和田 成一*; 小林 泰彦; 星野 洪郎*
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 105, 2007/02
In this study, we show that heavy ion irradiation at low doses has enhancing effects on the susceptibility of NP-2/CD4/CCR5 cells to HIV-1. This enhancing effect was specifically detected when the cells were irradiated with heavy ion but not with UV-C and X-ray. Enhancement of HIV-1 infection may be accomplished by up-regulation of viral incorporation into the cells or reverse-transcription of the viral genomic RNA. Thus, heavy-ion irradiation will be a useful tool to analyze the mechanism of HIV-1 infection in human cells.
星野 洪郎*; 清水 宣明*; 大上 厚志*; 田中 淳*; Saha, M. N.*; 品川 雅彦*; 大槻 貴博*; Hoque, A.*; 森 隆久*; 和田 成一*; et al.
no journal, ,
重粒子線やX線で照射されたレトロウイルス保持細胞では、ウイルスの感染・増殖過程に影響が表れる可能性がある。HIV-1の受容体を発現させたCD4陽性ヒトglioma由来細胞(NP-2/CD4/コレセプター細胞)に重粒子線を照射し、HIV-1に対する感染感受性の変化を観察した。
清水 宣明*; 大上 厚志*; 大槻 貴博*; 森 隆久*; 山口 華代*; 中村 孝子*; 和田 成一*; 小林 泰彦; 星野 洪郎*
no journal, ,
受容体CD4や補助受容体CCR5, CXCR4を介したヒト免疫不全ウイルス1型(HIV-1)の細胞侵入機構はまだ十分に解明されていない。われわれは重イオン照射を用いHIV-1感染機構を解明する。C8166/CCR5とNP-2/CD4/CCR5に
Cイオンビーム, UV, X線を照射した。CCR5, CD4, CXCR4の発現を流動細胞計測法で検出した。両細胞へのHIV-1の感染性を間接免疫蛍光抗体法(IFA)やウエスタンブロットで検出した。細胞増殖や形態変化を顕微鏡で観察した。CCR5, CD4, CXCR4の発現レベルはCイオン, UV, X線に著しい影響を受けた。Cイオン照射は細胞増殖を強く抑制し、巨細胞形成を促した。C8166/CCR5とNP-2/CD/CCR5へのHIV-1の感染性は、Cイオン照射では数倍に増加したが、UVとX線では変化が弱かった。重イオン照射はCD4とCCR5が介するHIV-1感染過程を促す。重イオン照射により誘導される現象は、HIV-1侵入機構に関与すると考えられ、重イオン照射はHIV-1の侵入にかかわる新規な因子を同定する有用な手段になると期待できる。
大上 厚志*; 清水 宣明*; 田中 淳*; 大槻 貴博*; 品川 雅彦*; 森 隆久*; Saha, M. N.*; Ariful, H. S.*; Islam, S.*; 中村 孝子*; et al.
no journal, ,
ヒトグリオーマ由来NP-2細胞に重粒子線を照射すると、巨大化・扁平化した細胞の出現や細胞質内の顕著な顆粒蓄積が見られた。このような形態変化は、老化細胞の特徴として知られている。そこで、さらに幾つかの老化マーカーを調べると、すべてに陽性の結果が得られた。また、5-bromodeoxyuridineの取り込み試験を行うと、ほとんどのSA-
-Gal陽性細胞は、DNA複製を停止していた。これらの結果は、重粒子線を照射したNP-2細胞に増殖停止を伴う老化様形質が誘導されてきたことを強く示唆している。一般的に、細胞老化にはテロメア短縮を伴うreplicative senesecenceと、伴わないstress-induced premature senescence(SIPS)に分類されている。本実験においてSouthern blotting解析により、SA--Gal陽性細胞における平均テロメア長に変化が認められなかったことから、後者のタイプ(SIPS)の細胞老化であることが示唆された。これまでに、老化細胞は、酸化ストレスの高い状態にあることが報告されているが、本実験の老化様形質を示す細胞も高い酸化ストレスの状態にあることが明らかとなった。また、細胞老化における増殖停止にp53が重要な働きをしていることが知られている。しかし、本実験に用いたグリオーマ由来細胞株は、変異型のp53を持っているために、p53非依存性メカニズムにより、老化様形質が誘導されたものと推測された。
星野 洪郎*; 清水 宣明*; 大上 厚志*; 田中 淳*; Saha, M. N.*; 品川 雅彦*; 大槻 貴博*; 森 隆久*; Ariful, H. S.*; Salequl, I. S.*; et al.
no journal, ,
重粒子線照射によるがん治療では、X線照射には見られない優れた治療効果が報告されているが、多くの実験系では各種放射線の生物学的効果には著明な差が認められていない。しかし、重粒子線照射により、細胞形質の特異的変化が起きていることが予想されるため、ウイルス感受性を主な指標として以下の解析を行った。(1)重粒子線照射によりヒト培養細胞のヒト免疫不全ウイルス1型(HIV-1)に対する感受性が亢進した。このような現象は、ほかの放射線の照射では見られなかった。そのメカニズムを明らかにするため遺伝子発現の変化について解析した。NF-
Bの増加が見られ、Ku-80, PARPなどの発現は低下した。(2)レトロトランスポゾンの一種LINEはヒトゲノムの17%を占め、レトロウイルス様の構造をしている。重粒子線照射によりその転移が促進されるか、検出できる細胞系を樹立し検討した。各種放射線による照射で、LINEのレトロポジション(転移)が増加したが、その頻度には大きな差は認めなかった。(3)放射線抵抗性細菌
の
遺伝子をヒト細胞に導入し発現細胞を分離した。PprA蛋白質は細胞内で特異的な局在を示し、遺伝子導入細胞では放射線照射に軽度に抵抗性となった。
大槻 貴博*; 大上 厚志*; 田中 淳*; Salequl, I. S.*; 清水 宣明*; 和田 成一*; 浜田 信行*; 舟山 知夫; 小林 泰彦; 星野 洪郎*
no journal, ,
重粒子線照射を利用してヒト免疫不全ウイルス1型(HIV-1)の感染に必要な新たな細胞因子を同定するために、HIV-1感染を簡便に検出するためのヒト細胞株の作成を試み、さらに重粒子線照射によりHIV-1感受性が変化した変異細胞の分離を試みた。ヒトグリオーマ由来で、CD4及びCCR5を発現させたNP-2細胞に、HIV-1 long terminal repeat(LTR)で発現が制御されるGFP遺伝子を導入、HIV-1感染前にGFPの発現が低く、感染後、GFPの発現が誘導されるN4R5/GFP細胞を分離した。この細胞に重粒子線,紫外線,X線の照射,DNA損傷薬剤等の処理を行い、GFP発現への影響を検討した。4NQOやtrichostatin Aの処理、紫外線照射で高頻度に、MNNG, cisplatinやTNF-
の処理、重粒子線照射では低頻度に、GFPの発現が誘導された。X線照射あるいは5-AzaC処理ではGFP陽性細胞を検出できなかった。重粒子線照射により効率は低いが潜伏HIVの再活性化を促進する可能性が示唆された。
