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論文

Proliferation and cell death of human glioblastoma cells after carbon-ion beam exposure; Morphologic and morphometric analyses

大石 琢磨*; 佐々木 惇*; 浜田 信行*; 石内 勝吾*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 小林 泰彦; 中野 隆史*; 中里 洋一*

Neuropathology, 28(4), p.408 - 416, 2008/08

 被引用回数:12 パーセンタイル:53.09(Clinical Neurology)

Using CGNH-89 cells exposed to 0-10 Gy of X-ray (140 kVp) or carbon-ions (18.3 MeV/nucleon, LET = 108 keV/$$mu$$m), we performed conventional histology and immunocytochemistry with MIB-1 antibody, transmission electron microscopy, and computer-assisted, nuclear size measurements. After carbon-ion and X-ray exposure, living cells showed decreased cell number, nuclear condensation, increased atypical mitotic figures, and a tendency of cytoplasmic enlargement at the level of light microscopy. The deviation of the nuclear area size increased during 48 hours after irradiation, while the small cell fraction increased in 336 hours. In glioblastoma cells of the control, 5 Gy carbon-beam, and 10 Gy carbon-beam, and MIB-1 labeling index decreased in 24 hours but increased in 48 hours. Ultrastructurally, cellular enlargement seemed to depend on vacuolation, swelling of mitochondria, and increase of cellular organelles, such as the cytoskeleton and secondary lysosome. We could not observe apoptotic bodies in the CGNH-89 cells under any conditions. We conclude that carbon-ion irradiation induced cell death and senescence in a glioblastoma cell line with mutant TP53. Our results indicated that the increase of large cells with enlarged and bizarre nuclei, swollen mitochondria, and secondary lysosome occurred in glioblastoma cells after carbon-beam exposure.

論文

ヒトの浸潤性悪性脳腫瘍細胞に対する高LET重イオン誘発バイスタンダー効果

石内 勝吾*; 長谷川 正俊*; 吉田 由香里*; 浜田 信行*; 舟山 知夫; 和田 成一*; 坂下 哲哉; 小林 泰彦; 中野 隆史*

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 104, 2007/02

High linear energy transfer (LET) charged particle radiation such as $$^{12}$$C-ion beams,$$^{20}$$Ne-ion beams and $$^{40}$$Ar-ion beams is a new modality for the treatment of X-ray resistant cancers. Here we investigated the radiation-induced bystander effect on human glioblastoma cells using a CGNH-89 cell line. We irradiated individual charged-particles to target cells by a microbeam from cyclotron at JAEA Takasaki, and monitored DNA double strand breaks by $$gamma$$H2A. X as a marker. We found bystander responses were induced in the neighboring non-irradiated cells. These results explained marked cytotoxity of heavy ions on human glioma cells.

口頭

浸潤性悪性脳腫瘍への重イオン照射効果; 新しい放射線がん治療法の可能性

石内 勝吾*; 長谷川 正俊*; 中野 隆史*; 浜田 信行*; 和田 成一*; 小林 泰彦; 舟山 知夫; 坂下 哲哉

no journal, , 

高い増殖性・浸潤性のある悪性脳腫瘍は、切断端から再増殖するため外科的な摘出だけでは制御が困難である。その代表である神経膠芽腫では、手術による摘出後に放射線治療法と化学療法を併用しても、生存期間は2年に満たないのが現状である。神経膠芽腫は通常の放射線治療に用いられるX線や$$gamma$$線などの低LET放射線に対して抵抗性を持つが、一部で臨床応用が開始されている高LET重粒子線による治療効果はまだ解析されていない。そこで、神経膠芽腫培養細胞に対する種々の高LET重イオン照射効果を調べたところ、X線と比べて予想以上に細胞致死効果が高く、さらに、少ない線量で細胞の形態変化を引き起こすことがわかった。細胞の形態変化は腫瘍の浸潤や転移にかかわる細胞の遊走性にも影響することが考えられ、遊走性の制御によって浸潤性増殖を阻止するなどの悪性腫瘍の新しい治療法の開発が期待できる。

口頭

X線及び重粒子線照射によるヒト膠芽腫細胞株(CGNH-89)の細胞形態学的検討

大石 琢磨*; 佐々木 惇*; 浜田 信行*; 舟山 知夫; 小林 泰彦; 石内 勝吾*; 中里 洋一*; 中野 隆史*

no journal, , 

ヒト膠芽腫より樹立したCGNH-89細胞を用いて、X線及び重粒子線照射後の細胞形態,超微形態及び免疫組織化学的所見の変化について検討した。ヒト膠芽腫細胞(CGNH-89)に、X線及び重粒子線を照射して標本を作製し、HE染色,免疫組織化学染色を施行した。また、超薄切片を作製し、超微形態像を透過型,走査型電子顕微鏡にて観察した。光顕的には線量依存的に、生存細胞数及び核分裂像が減少し、濃縮核と好酸性細胞質を持つ細胞変性の所見が増加した。またMIB-1陽性率は、照射後に一過性に減少し、一定時間経過後に増加した。免疫組織化学染色による細胞骨格蛋白の分布と発現量には目立った変化は認められなかった。電子顕微鏡観察ではCGNH-89細胞は細胞内小器官が豊富に認められ、照射により、その核と細胞のサイズが増大し、ミトコンドリアの膨化,細胞内フィラメントの増加,二次性ライソゾームの出現が見られた。照射により、残存する腫瘍細胞は変性を起こし、細胞分裂を停止している可能性が示唆される。X線と重粒子線照射で腫瘍細胞の変性していく形態に関しては同様の変化が起こっていると考えられる。

口頭

大気マイクロPIXEによる腫瘍細胞死の検討

長谷川 正俊*; 櫻井 英幸*; 新 雅子*; 岡本 雅彦*; 石内 勝吾*; 浅川 勇雄*; 玉本 哲郎*; 大野 達也*; 及川 将一*; 神谷 富裕; et al.

no journal, , 

本研究は、組織レベルを基準にして、種々の方法による腫瘍細胞死の検索結果とPIXE法を比較したもので、ヌードマウスに移植した可移植性ヒト腫瘍とマウス正常細胞を用いて調べた。その結果、主要成分については、他の方法との優位性は認められなかったが、大気マイクロPIXE測定ではアポトーシスの高率な試料では元素分布が不均一になること、及び細胞の壊死に一致してP, K, Cl, Sなどの優位な低下を認めた。

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