Ｘ線マイクロビーム照射におけるバイスタンダー細胞でのp53と53BP1発現

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  • Expression of p53 and 53BP1 in bystander cells in the irradiation with X-ray microbeam

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抄録

はじめに：放射線誘発バイスタンダー応答において、バイスタンダー効果を受ける細胞（バイスタンダー細胞）に生成されるDNA損傷を明らかにすることは、バイスタンダー効果の影響を知るためばかりでなく、照射細胞からバイスタンダー細胞へのシグナル伝達の機構を明らかにする上にも重要な課題である。これまでに、バイスタンダー細胞ではDNA2重鎖切断の生成が報告されているが、染色体異常の解析から、それらの損傷があまり複雑でないことも示唆されている。本研究では、まずDNA損傷によって誘発される最もよく知られた遺伝子の一つ、p53とDNA2重鎖切断部位に集積する53BP1のバイスタンダー細胞での検出を試みることによって、バイスタンダー細胞でのDNA損傷誘導について検討した。<BR> 方法：バイスタンダー効果検出に用いたマイクロビームは、X線分析顕微鏡（堀場製作所XGT2700；30kV）による100ミクロン径と、電中研マイクロビーム照射装置による約1.8ミクロン径である。使用した細胞はギャップジャンクション機能が欠如したヒト肺がん由来A549細胞で、p53ステータスが正常であることが知られている。p53と53BP1は、蛍光抗体法によって分布の照射後時間経過を観察した。また、照射直後での53BP1発現は、照射部位の特定にも用いた。<BR> 結果：<BR> 1）バイスタンダー細胞におけるp53と53BP1発現の時間依存性（堀場X線分析顕微鏡）：ブロードビームX線照射によって、p53発現の最大が照射後4-6時間に起こることを確認した後、マイクロビームを用いて照射後6時間と10時間でp53のバイスタンダー効果を比較した。いずれの時間でもp53発現は照射領域より外側に観察され、ギャップジャンクション経由以外の経路によるバイスタンダー効果が確認された。また10時間の方が6時間よりバイスタンダー効果が大きく、照射細胞での発現最大時間より遅れて発現することも明らかとなった。さらに、53BP1は6時間後でも照射領域外にはわずかにしか観察されなかったことから、バイスタンダー細胞でのDNA2重鎖切断損傷の生成は少ないと考えられた。<BR> 2）細胞核照射によるp53と53BP1発現のバイスタンダー効果（電中研マイクロビーム照射装置）：細胞核のみに80Gy照射し、3時間後の53BP1とp53発現を観察した。53BP1は照射細胞核の照射部分にのみ限定され、一方、p53発現は細胞核全体に広がっていた。照射細胞以外のp53発現のバイスタンダー効果は確認できたが、照射細胞からの距離依存性については明らかな傾向は見られなかった。今後、線量依存性とより広い範囲での観察が必要である。

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