抄録
放射線治療において、腫瘍細胞の放射線耐性は治療の失敗、がんの再発を引き起こす。より有効な放射線療法を確立するには、放射線耐性の分子機構を解明し、その抑制が必要である。本研究では放射線耐性に関わる遺伝子の同定を目的とし、放射線治療で用いられる分割照射の放射線応答の解析をヒトがん細胞HepG2とHeLaを用い、行なった。これまでの解析から、X線を31日間分割照射した細胞株（31分割細胞）では、照射していない対照細胞に比べ、放射線治療で用いられる2Gyの放射線に対し抵抗性を示した。31分割細胞を、さらに31日間照射を休止した細胞株（31分割31休止細胞）でも放射線耐性を示す。このように放射線耐性は照射休止後も安定に維持されることから、がん細胞が長期分割照射により放射線耐性を獲得することが示唆される。
31分割細胞は細胞周期の進行を司るサイクリンD1が過剰発現している。サイクリンD1の分解はグリコーゲン合成酵素（GSK3b）によるリン酸化により促進される。31分割細胞では恒常的なDNA-PK, AKTの活性化が観察され、AKTによるGSK3bの不活性化によりサイクリンD1のタンパク分解が阻害され、過剰発現することを明らかにした。
DNA-PK/AKT/GSK-3b/サイクリンD1経路ががん細胞の放射線耐性の獲得に関わるかどうか、AKT阻害剤またはサイクリンD1siRNAを用い検討した結果、これらの処理によりサイクリンD1の発現を抑制することで、31分割細胞及び31分割31休止細胞の放射線耐性は完全に消失した。このことから、サイクリンD1過剰発現が放射線耐性の獲得に必要であることを明らかにした。
以上の結果より、DNA-PK/AKT/GSK-3b/サイクリンD1経路を分子標的にすることで、腫瘍細胞の放射線耐性の獲得を抑えたより有効な放射線療法の確立が期待される。
