筑波大学University of Tsukuba博士（医学）Doctor of Philosophy in Medical Sciences1998【要旨】thesi

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Myo, Min

Tsukuba Repository  (Tulips-R)

Time course for occurrence ofradiation-induced apoptosis assessed with cellcycle progression analysis and itsrelationship to loss of clonogenicity著者 Myo Min内容記述 Thesis (Ph. D. in MedicalSciences)--University of Tsukuba, (A), no.2142, 1999.3.25Includes supplementary treatises発行年 1999その他のタイトル 細胞周期解析法により分析した放射線誘発アポトーシスの発生経過及びそのコロニー形成能喪失との関係URL http://hdl.handle.net/2241/1361　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　い851氏名（国籍）　　ミョ　ミン（ミャンマー）学位の種類　博　士（医　学）学位記番号　博甲第2，142号学位授与年月日　平成11年3月25日学位授与の要件　　学位規則第4条第1項該当学位論文題目　　γ肺ec◎㈱e耐㏄c附㎝ceo奇鮒磁1㎝一1他cedapopl◎sisassessedw肺cell　　　　　　　　　　　CyCle　pr◎9ゴeSS1◎n　a糀創yS1S　a師d　帷S　ζela世iOnShゆ　玄O　lCSS　Oず　ClO蘭◎9en1C帷y．　　　　　　　　　　　（細胞周期解析法により分析した放射線誘発アポトーシスの発生経過及びそのコロニー形成　　　　　　　　　　　能喪失との関係）主査　筑波大学教授　　医学博士　　濱口秀夫副　査　　筑波大学教授　　　　医学博士　　　　林　　　英　生副査　筑波大学教授　　博士（医学）　秋根康之副　査　　筑波大学助教授　　　医学博士　　　　長　田　遭　夫副査　筑波大学教授　　農学博士　　倉園久生論文の内容の要旨（園的）　がんの放射線療法の原理は，電離放射線のがん細胞殺傷作用を最大限に活用することである。従来，電離放射線はDNA障害に基づく分裂死（皿itotic　death）をもたらすことが知られていた。分裂死はゴ1］yゴ亡roコロニー形成アッセイ（CFA，colony　forml㎎assay）によりコロニー形成能喪失として分析できる。一方，放射線がアポトーシスを誘発し，殺細胞作用を呈することも明かになってきた。最近，アポトーシス分析による細胞の放射線感受性とCFAにより分析した放射線感受性との関係を調べた研究報告がなされている。しかし，リンパ球などのいわゆる放射線高感受性細胞を用いた短時間の観察結果の報告が多く，長時間にわたり細胞周期進行と関連づけた研究はほとんど行われていない。　本研究は，中等度感受性を示すとされる上皮性がん細胞を用いて電離放射線アポトーシスの発生経遇を長時聞分析し，放射線誘発アポトーシスの時間経過，アポトーシスとコロニー形成能喪失との関係，及びアポトーシスの時間経過と細胞周期進行との関係を明らかにすることを目的とした。（対象と方法）　使用したがん細胞は，株化ラット大腸腺がん細胞のACL－15細胞である。この細胞の細胞周期時間は2王時間であった。放射線照射はγ線を用い，ゴη一小roの細胞培養系で行った。放射線照射細胞のアポトーシスは，蛍光色素Hoechst33342及びpropidi㎜・iod1de染色を用いた形態学的方法により分析した。細胞のクローン化の喪失はCFAにより分析した。細胞周期の進行はnow　cyto㎜etry法により1則定したDNA量の分布に基づいて分析した。（結果と考察）　2Gy，16Gy，30Gyの放射線照射後に，アポトーシスを起していない細胞の割合を分析したところ，4時間後でそれぞれO．98，O，94，O．94，24時間後でそれぞれO．95，O．97，O．92であった。ユ68時間（7日）後ではその割合はそれぞれO．83，O．63，O．52に減少していた。この結果は，放射線照射24時間以内に起こるアポトーシス（以下rapidapoptosisと呼ぶ）よりも，24時間後から7日までに起きるアポトーシス（以下de1ayedapoptos1sと呼ぶ）の方が多いことを示している。　コロニー形成態からみた生存率は，2Gy照射でO．76，ユ6Gy照射でO．O05，30Gy照射でO．OOOであった。この結一368一果は，少なくともACLユ5細胞ではアポトーシスは細胞死の二部にしか関わっていないことを示している。一方，アポトーシスのデータとコロニー形成能のデータの比較から，2Gy照射ではde1ayed　apcptosisの法がrapldapoptosisよりも細胞死により大きく寄与していることが示唆された。　アポートシスを起こした細胞のDNA量分布パターンの分析から，2Gy照射細胞で最も多かったのは，照射4時間後でG、期の細胞40％，12時間後でG1期の細胞48％，，24時問後でサブG］期の38％，2日後でG。／M1期の細胞79％，7日後でG…期の細胞54％であった。一方，ユ6Gy照射細胞では，4時間後でG。／M期の細胞47％，ユ2時間後でG。／M期の細胞43％，24時閻後でサブG1期の細胞28％，2日後では各細胞周期のphaseにほぼ均等分布，4日後でサブG、期の細胞33％，7臼後でサブG、期の細胞39％であった。これらの結果から，1細胞周期の時間内で起こる放射線誘発アポトーシスは，低線量（2Gy）の場合も高線量（ユ6Gy）の場合も間期細胞死（interphasece11death）が多いことが示唆された。このタイプのアポトーシスはrapld　inte．phase　apoptosisと名づけることができる。また，低線量照射細胞では少なくともユ回細胞分裂を経た後に遅れてアポトーシスを起こす細胞が少なくないことが示唆された。このタイプのアポトーシスはωayed　post－m1totic　apoptosisとよぶことができる。一方，高線量照射により遅れて起こるアポトーシスは細胞分裂を伴わない間期細胞死が多いことが推察された。このタイプのアポトーシスはde1ayed　interphase　apoptosisと名づけることができる。審査の結果の要旨　最近，電離放射線によって誘発される細胞のアポトーシスの研究報告が数多くなされている。しかし，放射線照射後長時問にわたり，細胞周期の進行とも関連づけてアポトーシスを分析した研究報告はほとんどない。本研究で筆者は，株化ラット大腸腺がん細胞にγ線を照射して7臼間アポトーシスと細胞周期進行との関係を分析し，さらにコロニー形成能を分析した。分析した細胞はユ種類にすぎないが，ラット上皮性がん細胞ALC一ユ5では，（1）放射線照射後24時間以降7日までに起こるアポトーシスの方が24時間以内に起こるアポトーシスより多く，細胞死により大きく寄与していること，（2）しかしコロニー形成能喪失で示される細胞死におけるアポトーシスの割含は小さいこと，（3）低線量または高線量照射後24時間以内に起こるアポトーシスの多くは細胞分裂を伴わない間期細胞死であるが，低線量照射後4日以降7日までに起こるアポトーシスは少なくとも1回の細胞分裂を経たpost叩itotic　apoptosisが多いことを記載し，放射線誘発アポトーシスにおけるde1ayed　apoptosisの重要性を示すとともに，de1ayed　apoptosisにはde1ayed　i…〕terphase　apop－tosisとdelayed　post－mitotic　apoptos1sの2つのタイプが存在する可能性を示唆したことが評価できる。　よって，著者は博士（医学）の学位を受けるに十分な資格を有するものと認める。一369一

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