Pretreatment with a histone deacetylase inhibitor, sodium butyrate, potentiates the sustained expression of myelin-associated and neurotrophic genes in cultured Schwann cells.
Yuan Ding, Taichi Nishio, Kaori Tsutsumi, Yuichiro Oka, Hiroshi Maejima
Neuroreport, 37, 6, 258, 264, 2026年04月01日, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, OBJECTIVES: Schwann cells have therapeutic potential for central nervous system repair, but their limited posttransplant survival remains a major challenge. Because histone deacetylase inhibitors (HDACIs) can enhance genes involved in myelination potential and neurotrophic support, this study investigated whether sodium butyrate (NaB), an HDACI, promotes the expression and sustained regulation of myelin‑associated and neurotrophic genes in cultured Schwann cells. METHODS: Cultured Schwann cells were treated with 1 or 10 mM NaB for either 48 h (prolonged treatment) or 24 h followed by reagent washout (transient treatment). Expression of myelin-associated genes, neurotrophic factors, and apoptosis marker were quantified using quantitative reverse transcription PCR. Cell viability was assessed via Cell Counting Kit-8 assay. RESULTS: Prolonged treatment with NaB increased the expression of myelin-associated genes ( Mbp and Mpz ) and neurotrophic genes ( Igf-1 and Gdnf ). Furthermore, transient NaB treatment increased these gene expressions for up to 24 h after reagent washout and attenuated NaB‑induced apoptosis. Specifically, transient treatment with a high dose of NaB strongly sustained the enhanced expression of the myelin marker, Mpz . CONCLUSION: Transient pre‑treatment with NaB enhanced and sustained the expression of certain key myelin‑associated and neurotrophic genes in Schwann cells while reducing cytotoxic effects. These findings suggest a potential strategy to improve certain Schwann cell functions and support further investigation of HDACI‑based approaches in regenerative therapy.

Involvement of neuropilin-1 in radiation-induced cell death via modulation of DNA double-strand break repair in glioblastoma T98G cells.
Kaori Tsutsumi, Kouta Kawahara, Mizuki Kojima, Ayu Yuasa, Mitsuki Imazato, Juri Kidachi, Nanoha Yamamoto, Hisashi Nakano
Biochimica et biophysica acta. General subjects, 130906, 130906, 2026年01月15日, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Glioblastoma (GBM) is the most malignant form of brain tumor and is characterized by resistance to chemotherapy, radiotherapy, and combined chemoradiotherapy. Neuropilin-1 (NRP1) is a transmembrane receptor known to play critical roles in angiogenesis, tumor progression, and radioresistance. However, its precise role in radiation-induced cellular responses, particularly in GBM, remains unclear. In this study, we aimed to elucidate the mechanism underlying radiation resistance via NRP1 by examining the effects of NRP1 depletion in the p53-mutant GBM T98G cell line. Short interfering RNA-mediated suppression of NRP1 significantly reduced clonogenic survival following irradiation. Although the expression of caspase-3 and p21 was up-regulated in NRP1-suppressed cells, radiation-induced apoptosis and senescence did not significantly increase. γH2AX foci, a marker of radiation-induced DNA double-strand breaks (DSBs), were comparable between control and NRP1-suppressed cells. However, the DSB repair capacity was reduced in NRP1-suppressed cells, as evidenced by a higher number of unrepaired DSBs 24 h after irradiation. The number of 53BP1 foci, one of an important molecule in non-homologous end joining (NHEJ) of the DNA repair pathways, decreased in NRP1 suppression cells 0.5 h after X-ray irradiation. These changes were also observed in another GBM cell line, LN-18. The phosphorylation status of AKT, a key molecule in the survival pathway, remained unchanged in NRP1-suppressed cells compared to control cells. These findings suggest that NRP1 may regulate radiosensitivity by modulating DNA repair pathways in p53-mutated GBM T98G cells. NRP1 could serve as a potential therapeutic target for improving the response of radioresistant tumors such as GBM.

The balance among radiation-induced cell death pathways in the p53-mutant human glioblastoma cell line T98G: A preliminary study.
Hisashi Nakano, Juri Kidachi, Mitsuki Imazato, Mizuki Kojima, Kaori Tsutsumi
Biomedical research (Tokyo, Japan), 46, 3, 101, 110, 2025年, ［査読有り］, ［責任著者］, ［国内誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, The specific contributions of apoptosis, necrosis, autophagy, and cellular senescence pathways in malignant tumor cells (especially p-53 defective or mutated tumors) are unclear. We evaluated the cell viability, apoptosis, autophagic cell death, and cell senescence of T98G cells irradiated with 6 megavoltage (MV) X-rays at 0, 2, 4, and 8 Gy. The cell-death rate obtained by a colony formation assay was used to derive the cell-surviving fraction at each irradiation dose. We evaluated the relative balance between each irradiation dose and the cell-death pathway by a four-dimensional (4D) plot generated by incorporating the cell-death rate, autophagic cell death, and cell senescence. A dose-dependent decrease in the cell-survival rate was observed, with no significant apoptosis induction at any dose. Autophagic cell death and cellular senescence both exhibited dose-dependent increases, with autophagy dominating at 2-4 Gy and senescence more prominent at 8 Gy. The complex relationships among apoptosis, autophagy, and senescence in T98G remain unresolved. Our results highlight the dose-dependent shifts in autophagy and senescence, providing a foundational understanding of cell-death dynamics in radiation-resistant tumors and perhaps paving the way for novel strategies that exploit these pathways to enhance glioblastoma treatments' efficacy.

The dynamic relationship between inorganic polyphosphate and adenosine triphosphate in human non‐small cell lung cancer H1299 cells
Kaori Tsutsumi, Thititip Tippayamontri, Mari Hayashi, Nobuto Matsuda, Yusaku Goto
FEBS Open Bio, Wiley, 2024年01月01日, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］, ［国際共著］, ［国際誌］
研究論文（学術雑誌）, Inorganic polyphosphate (polyP) plays a vital role in cellular energy metabolism and signaling, owing to its structure and high‐energy phosphate bonds. Intracellular ATP functions both as a cellular energy source and a key factor in cell death, and ATP dynamics in tumor cells are crucial for advancing cancer therapy. In this study, we explored the interplay between polyP and ATP in cellular energy metabolism. Treatment with polyP did not affect cell proliferation of human non‐small cell lung cancer H1299 and human glioblastoma T98G cell lines as compared to their respective control cells until 72 h post‐treatment. The mitochondrial membrane potential (MMP) in polyP‐treated cells was low, contrasting with the time‐dependent increase observed in control cells. While the ATP content increased over time in untreated and Na‐phosphate‐treated control cells, it remained unchanged in polyP‐treated cells. Furthermore, the addition of cyclosporine A, a mitochondrial permeability transition pore (mPTP) inhibitor, failed to restore ATP levels in polyP‐treated cells. We performed lactate assays and western blot analysis to evaluate the effect of polyP on glucose metabolism and found no significant differences in lactate secretion or glucose‐6‐phosphate dehydrogenase (G6PD) activity between polyP‐treated and control cells. Additional pyruvate restored MMP but had no effect on the cellular ATP content in polyP‐treated cells. Moreover, we observed no correlation between the Warburg effect and glucose metabolism during ATP depletion in polyP‐treated cells. Further investigation is warranted to explore the roles of polyP and ATP in cancer cell energy metabolism, which might offer potential avenues for therapeutic interventions.

Evaluation of Image Classification for Quantifying Mitochondrial Morphology using Deep Learning.
Kaori Tsutsumi, Keima Tokunaga, Shun Saito, Tatsuya Sasase, Hiroyuki Sugimori
Endocrine, metabolic & immune disorders drug targets, 2022年07月01日, ［査読有り］, ［筆頭著者］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, BACKGROUND: Mitochondrial morphology reversibly changes between division and fusion. As these changes (mitochondrial dynamics) reflect the cellular condition, they are one of the simplest indicators of cell state and predictors of cell fate. However, it is currently difficult to classify them using a simple and objective method. OBJECTIVE: The present study aimed to evaluate mitochondrial morphology using Deep Learning (DL) technique. METHODS: Mitochondrial images stained by MitoTracker were acquired from HeLa and MC3T3-E1 cells using fluorescent microscopy and visually classified into four groups based on fission or fusion. The intra- and inter-rater reliabilities for visual classification were excellent [ (ICC(1,3), 0.961 for rater 1; and 0.981 for rater 2) and ICC(1,3), respectively]. The images were divided into test and train images, and a 50-layer ResNet CNN architecture (ResNet-50) using MATLAB software was used to train the images. The datasets were trained five times based on five-fold cross-validation. RESULT: The mean of the overall accuracy for classifying mitochondrial morphology was 0.73±0.10 in HeLa. For the classification of mixed images containing two types of cell lines, the overall accuracy using mixed images of both cell lines for training was higher (0.74±0.01) than that using different cell lines for training. CONCLUSION: We developed a classifier to categorize mitochondrial morphology using DL.

Feasibility of an Ultrasound-Based Method for Measuring Talar Displacement during the Anterior Drawer Stress Test Using a Telos Device: A Preliminary Study.
Kaori Tsutsumi, Utayo Nakaya, Yuta Koshino, Mari Tateno, Kazuhisa Matsumoto, Mai Tanaka, Mika Yokoyama, Tatsunori Horie, Mina Samukawa, Tamotsu Kamishima, Harukazu Tohyama
International journal of environmental research and public health, 19, 4, 2022年02月18日, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, This study was conducted to measured talar displacement using ultrasound during an anterior drawer test (ADT) with a Telos device. Five adults (3 men and 2 women; 8 ankles; mean age: 23.2 y) with a history of ankle sprain and eight adults (5 men and 3 women; 16 ankles; mean age: 22.1 y) without a history of ankle sprain were recruited into a history of ankle sprain (HAS) and a control group, respectively. Talar displacement was observed in response to load forces applied by a Telos device during the ultrasound stress imaging test. The ultrasound probe was placed 5 mm inside from the center of the Achilles tendon on the posterior ankle along the direction of the major axis. The inter-rater reliability for the present method was classified as good and excellent (ICC(2,2) = 0.858 and 0.957 at 120 N and 150 N, respectively) in the control group and excellent (ICC(2,2) = 0.940 and 0.905 at 120 N and 150 N, respectively) in the HAS group, according to specific intraclass correlation coefficient values. We found that talar displacement during the ADT was lower in the HAS group than in the control group. Analysis of the receiver operating characteristic curve revealed that the quantitative ultrasound-based ADT using a Telos device was superior to the X-ray-based test in detecting reduced ankle joint mobility during the ADT (area under the curve of 0.905 and 0.726 at a force of 150 N using ultrasound-based and X-ray-based tests, respectively). Further investigation is needed; nevertheless, this preliminary study suggests that the ultrasound-based quantitative ADT using a Telos device might detect talar displacement more sensitively than the conventional stress X-ray.

Contribution of Neuropilin-1 in Radiation-Survived Subclones of NSCLC Cell Line H1299
Kaori Tsutsumi, Ayaka Chiba, Yuta Tadaki, Shima Minaki, Takahito Ooshima, Haruka Takahashi
Current Issues in Molecular Biology, 2021年09月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Chromosomal Location of Genes Differentially Expressed in Tumor Cells Surviving High-Dose X-ray Irradiation: A Preliminary Study on Radio-Fragile Sites
Kaori Tsutsumi, Moe Masuda, Hiroyuki Date
Current Issues in Molecular Biology, 43, 2, 1133, 1141, MDPI AG, 2021年09月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Altered gene expression is a common feature of tumor cells after irradiation. Our previous study showed that this phenomenon is not only an acute response to cytotoxic stress, instead, it was persistently detected in tumor cells that survived 10 Gy irradiation (IR cells). The current understanding is that DNA double-strand breaks (DSBs) are recognized by the phosphorylation of histone H2AX (H2AX) and triggers the ataxia-telangiectasia mutated (ATM) protein or the ATM- and Rad3-related (ATR) pathway, which activate or inactivate the DNA repair or apoptotic or senescence related molecules and causes the expression of genes in many instances. However, because changes in gene expression persist after passaging in IR cells, it may be due to the different pathways from these transient intracellular signaling pathways caused by DSBs. We performed microarray analysis of 30,000 genes in radiation-surviving cells (H1299-IR and MCF7-IR) and found an interesting relation between altered genes and their chromosomal loci. These loci formed a cluster on the chromosome, especially on 1q21 and 6p21-p22 in both irradiated cell lines. These chromosome sites might be regarded as “radio-fragile” sites.

Association between Physical Activity Levels and Body Composition among Healthy Older Japanese Adults during a Snowy Winter: A Cross-Sectional Study.
Tomoko Shimoda, Teppei Suzuki, Kaori Tsutsumi, Mina Samukawa, Sadako Yoshimura, Katsuhiko Ogasawara
International journal of environmental research and public health, 17, 15, 2020年07月23日, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, BACKGROUND: Despite a long average lifespan, increased life expectancy does not guarantee higher quality of life. METHODS: To contribute in understanding some determinants of healthy life expectancies in older Japanese individuals in a snowy winter region, we investigated the indicators of health. Local residents (n = 124) in the city of Iwamizawa volunteered for health examinations from January 2016 to March 2016. We recorded activity via daily steps for 2-week periods. In addition, we measured body composition, grip strength, and assessed nutritional status. RESULTS: Analysis of body composition and daily activity indicated that women who walked more than 4000 steps had lower fat mass and increased muscle mass. Men with >3.0 metabolic equivalents (METs) when walking had lower body fat. CONCLUSION: For healthy older Japanese individuals in this snowy winter region, walking >4000 steps daily for women and exercise of >3.0 METs for men may indicate health-promoting activities.

Cellular calcification induced by inorganic polyphosphate involves ATP depletion and opening of the mitochondrial permeability transition pore (mPTP).
Kaori Tsutsumi, Tatsuya Sasase
FEBS open bio, 9, 9, 1617, 1622, 2019年09月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Inorganic polyphosphate (polyP) is a linear polymer containing tens to hundreds of orthophosphate residues linked by high-energy phosphoanhydride bonds. PolyP promotes osteocalcification and bone mineralization in both mouse and human osteoblastic cells. In the present study, we examined the molecular mechanism by which polyP affects mitochondrial metabolism to promote cellular calcification in MC3T3-E1 osteoblastic cells. The cellular content of adenosine triphosphate (ATP) was diminished one day after polyP treatment, and this was accompanied by increased conversion to adenosine diphosphate. Furthermore, mitochondrial membrane potential was significantly decreased in polyP-treated cells. These results suggest that the depletion of intracellular ATP and the decrease in mitochondrial membrane potential induced by polyP treatment may be a trigger to promote cell calcification.

A Peptide Derived from Phosphoinositide 3-kinase Inhibits Endocytosis and Influenza Virus Infection.
Yoichiro Fujioka, Aya O Satoh, Kosui Horiuchi, Mari Fujioka, Kaori Tsutsumi, Junko Sasaki, Prabha Nepal, Sayaka Kashiwagi, Sarad Paudel, Shinya Nishide, Asuka Nanbo, Takehiko Sasaki, Yusuke Ohba
Cell structure and function, 44, 1, 61, 74, 2019年04月25日, ［査読有り］, ［国内誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Endocytosis mediates the internalization and ingestion of a variety of endogenous or exogenous substances, including virus particles, under the control of intracellular signaling pathways. We have previously reported that the complex formed between the small GTPase Ras and phosphoinositide 3-kinase (PI3K) translocates from the plasma membrane to endosomes, signaling from which thereby regulates clathrin-independent endocytosis, endosome maturation, influenza virus internalization, and infection. However, the molecular mechanism by which the Ras-PI3K complex is recruited to endosomes remains unclear. Here, we have identified the amino acid sequence responsible for endosomal localization of the Ras-PI3K complex. PI3K lacking this sequence failed to translocate to endosomes, and expression of the peptide comprising this PI3K-derived sequence inhibited clathrin-independent endocytosis, influenza virus internalization, and infection. Moreover, treatment of cells with this peptide in an arginine-rich, cell-penetrating form successfully suppressed influenza virus infection in vitro and ex vivo, making this peptide a potential therapeutic agent against influenza virus infection.Key words: signal transduction, endocytosis, endosome, imaging, influenza virus.

Forefoot and hindfoot kinematics in subjects with medial tibial stress syndrome during walking and running.
Takumi Okunuki, Yuta Koshino, Masanori Yamanaka, Kaori Tsutsumi, Masato Igarashi, Mina Samukawa, Hiroshi Saitoh, Harukazu Tohyama
Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society, 37, 4, 927, 932, 2019年04月, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Excessive foot pronation during static standing, walking and running has been reported as a contributing factor for the development of medial tibial stress syndrome (MTSS). The motion of foot pronation consists of hindfoot and forefoot motion. However, no previous studies have investigated forefoot and hindfoot kinematics during walking and running in subjects with MTSS. The current study sought to compare hindfoot and forefoot kinematics between subjects with and without MTSS while walking and running. Eleven subjects with MTSS and 11 healthy controls (each group containing 10 males and one female) participated in the current study. Segment angles of the hindfoot and forefoot during walking and running barefoot on a treadmill were recorded using three-dimensional kinematic analysis. An independent t-test was used to compare kinematic data between groups. Subjects with MTSS exhibited significantly greater hindfoot eversion and abduction (p < 0.05) during walking and running than subjects without MTSS, significantly greater forefoot eversion and abduction (p < 0.05) during walking, and significantly greater forefoot abduction during running (p < 0.05). Hindfoot and forefoot kinematics during walking and running were significantly different between subjects with and without MTSS. For prevention and rehabilitation of MTSS, it may be important to focus on not only hindfoot but also forefoot kinematics during both running and walking. © 2019 Orthopaedic Research Society. Published by Wiley Periodicals, Inc. J Orthop Res.

Investigation of dose-rate effects and cell-cycle distribution under protracted exposure to ionizing radiation for various dose-rates.
Yusuke Matsuya, Stephen J McMahon, Kaori Tsutsumi, Kohei Sasaki, Go Okuyama, Yuji Yoshii, Ryosuke Mori, Joma Oikawa, Kevin M Prise, Hiroyuki Date
Scientific reports, 8, 1, 8287, 8287, 2018年05月29日, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, During exposure to ionizing radiation, sub-lethal damage repair (SLDR) competes with DNA damage induction in cultured cells. By virtue of SLDR, cell survival increases with decrease of dose-rate, so-called dose-rate effects (DREs). Here, we focused on a wide dose-rate range and investigated the change of cell-cycle distribution during X-ray protracted exposure and dose-response curves via hybrid analysis with a combination of in vitro experiments and mathematical modelling. In the course of flow-cytometric cell-cycle analysis and clonogenic assays, we found the following responses in CHO-K1 cells: (1) The fraction of cells in S phase gradually increases during 6 h exposure at 3.0 Gy/h, which leads to radio-resistance. (2) Slight cell accumulation in S and G2/M phases is observed after exposure at 6.0 Gy/h for more than 10 hours. This suggests that an increase of SLDR rate for cells in S phase during irradiation may be a reproducible factor to describe changes in the dose-response curve at dose-rates of 3.0 and 6.0 Gy/h. By re-evaluating cell survival for various dose-rates of 0.186-60.0 Gy/h considering experimental-based DNA content and SLDR, it is suggested that the change of S phase fraction during irradiation modulates the dose-response curve and is possibly responsible for some inverse DREs.

Factors affecting bone mineral density among snowy region residents in Japan: Analysis using multiple linear regression and Bayesian network model
Teppei Suzuki, Tomoko Shimoda, Noriko Takahashi, Kaori Tsutsumi, Mina Samukawa, Sadako Yoshimura, Katsuhiko Ogasawara
Journal of Medical Internet Research, 20, 5, e10, Journal of Medical Internet Research, 2018年05月01日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Modeling cell survival and change in amount of DNA during protracted irradiation
Yusuke Matsuya, Kaori Tsutsumi, Kohei Sasaki, Yuji Yoshii, Takaaki Kimura, Hiroyuki Date
JOURNAL OF RADIATION RESEARCH, 58, 3, 302, 312, 2017年05月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Nutritional Status and Body Composition of Independently Living Older Adults in a Snowy Region of Japan.
Shimoda T, Suzuki T, Takahashi N, Tsutsumi K, Samukawa M, Yoshimachi S, Goto T, Enomoto H, Kise N, Ogasawara K, Yoshimura S
Gerontology & geriatric medicine, 3, 2333721417706854, 2017年01月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Inorganic polyphosphate enhances radio-sensitivity in a human non-small cell lung cancer cell line, H1299
Kaori Tsutsumi, Yusuke Matsuya, Tomoki Sugahara, Manami Tamura, Satoshi Sawada, Sagiri Fukura, Hisashi Nakano, Hiroyuki Date
Tumor Biology, 39, 6, 1010428317705033, SAGE Publications Ltd, 2017年01月01日, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

冬期における豪雪地域住民の年代別体組成および骨密度の実態 高齢者の筋肉量と骨密度に着目して　　　　　　　　　　　　　　　
下田 智子, 鈴木 哲平, 堤 香織, 高橋 紀子, 寒川 美奈, 後藤 輝明, 吉町 昌子, 小笠原 克彦, 良村 貞子
日本未病システム学会学術総会抄録集, 23回, 125, 125, (一社)日本未病学会, 2016年10月
日本語

Detection and measurement of rheumatoid bone and joint lesions of fingers by tomosynthesis: a phantom study for reconstruction filter setting optimization
Yohei Ono, Tamotsu Kamishima, Nobutoshi Yasojima, Kenichi Tamura, Kaori Tsutsumi
Radiological Physics and Technology, 9, 1, 6, 14, Springer Tokyo, 2016年01月01日, ［査読有り］, ［最終著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Tomosynthesis can facilitate accurate measurement of joint space width under the condition of the oblique incidence of X-rays in patients with rheumatoid arthritis
Yohei Ono, Rina Kashihara, Nobutoshi Yasojima, Hideki Kasahara, Yuka Shimizu, Kenichi Tamura, Kaori Tsutsumi, Kenneth Sutherland, Takao Koike, Tamotsu Kamishima
BRITISH JOURNAL OF RADIOLOGY, 89, 1062, 20150967, 2016年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Evaluation of the cell survival curve under radiation exposure based on the kinetics of lesions in relation to dose-delivery time
Yusuke Matsuya, Kaori Tsutsumi, Kohei Sasaki, Hiroyuki Date
JOURNAL OF RADIATION RESEARCH, 56, 1, 90, 99, 2015年01月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Quantitative estimation of DNA damage by photon irradiation based on the microdosimetric-kinetic model
Yusuke Matsuya, Yosuke Ohtsubo, Kaori Tsutsumi, Kohei Sasaki, Rie Yamazaki, Hiroyuki Date
JOURNAL OF RADIATION RESEARCH, 55, 3, 484, 493, 2014年05月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Morphogenetic Study on the Maturation of Osteoblastic Cell as Induced by Inorganic Polyphosphate
Kaori Tsutsumi, Nagahito Saito, Yumi Kawazoe, Hong-Kean Ooi, Toshikazu Shiba
PLOS ONE, 9, 2, e86834, 2014年02月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

A Simulation Study of the Radiation-Induced Bystander Effect: Modeling with Stochastically Defined Signal Reemission
Kohei Sasaki, Kosuke Wakui, Kaori Tsutsumi, Akio Itoh, Hiroyuki Date
COMPUTATIONAL AND MATHEMATICAL METHODS IN MEDICINE, 2012, 389095, 2012年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Visualization of Ras-PI3K interaction in the endosome using BiFC
Kaori Tsutsumi, Yoichiro Fujioka, Masumi Tsuda, Hideaki Kawaguchi, Yusuke Ohba
CELLULAR SIGNALLING, 21, 11, 1672, 1679, 2009年11月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Increased Motility and Invasiveness in Tumor Cells That Survive 10 Gy Irradiation
Kaori Tsutsumi, Masumi Tsuda, Natsuka Yazawa, Hirotaka Nakamura, Seiichiro Ishihara, Hisashi Haga, Motoaki Yasuda, Rie Yamazaki, Hiroki Shirato, Hideaki Kawaguchi, Takeshi Nishioka, Yusuke Ohba
CELL STRUCTURE AND FUNCTION, 34, 2, 89, 96, 2009年, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Matrixmetalloproteinases: Up-regulated in subclones that survived 10-Gy irradiation
Takeshi Nishioka, Motoaki Yasuda, Kaori Tsutsumi, Hisashi Haga, Hiroki Shirato
Radiation Medicine - Medical Imaging and Radiation Oncology, 25, 8, 430, 431, 2007年10月
英語

X-ray irradiation altered chemosensitivity of a p53-null non-small cell lung cancer cell line
Kaori Tsutsumi, Motoaki Yasuda, Takeshi Nishioka
Cell Structure and Function, 31, 2, 47, 52, 2006年, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Induction of calcification in MC3T3-E1 cells by inorganic polyphosphate
Y Kawazoe, T Shiba, R Nakamura, A Mizuno, K Tsutsumi, T Uematsu, M Yamaoka, M Shindoh, T Kohgo
JOURNAL OF DENTAL RESEARCH, 83, 8, 613, 618, 2004年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Modulation of mitogenic activity of fibroblast growth factors by inorganic polyphosphate
T Shiba, D Nishimura, Y Kawazoe, Y Onodera, K Tsutsumi, R Nakamura, M Ohshiro
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 278, 29, 26788, 26792, 2003年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Involvement of inorganic polyphosphate in expression of SOS genes
K Tsutsumi, M Munekata, T Shiba
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENE STRUCTURE AND EXPRESSION, 1493, 1-2, 73, 81, 2000年09月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Inorganic polyphosphate and polyphosphate kinase: Their novel biological functions and applications
T Shiba, K Tsutsumi, K Ishige, T Noguchi
BIOCHEMISTRY-MOSCOW, 65, 3, 315, 323, 2000年03月
英語

An Analysis of DNA-based Computing Process　　　　　　　　　　　　　　　
Hirayama, T, Shiba, T, Yamamoto, M, Tsutsumi, K, Takiya, S, Munekata, M, Suzuki, K, Ohuchi, A
The Fourth International Symposium on Artificial Life and Robotics, 358, 361, 1999年

Experimental Results in DNA Computation: solution of an HPP with eight vertices　　　　　　　　　　　　　　　
Hirayama, T, Shiba, T, Yamamoto, M, Tsutsumi, K, Suzuki, K, Takiya, S, Munekata, M, Ohuchi, A
Preliminary Proceedings of DNA Based Computers 5, 249, 1999年

Inorganic polyphosphate and the induction of rpoS expression
T Shiba, K Tsutsumi, H Yano, Y Ihara, A Kameda, K Tanaka, H Takahashi, M Munekata, NN Rao, A Kornberg
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 94, 21, 11210, 11215, 1997年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Deep Learning技術を用いた腰椎X線撮影の画像品質管理に関する検討
山本吏理亜, 堤香織, 吉村高明, 杉森博行, 平田健司, 工藤與亮, 日本メディカルAI学会学術集会プログラム・抄録集, 6th, 2024年

p53変異型ヒト神経膠芽腫細胞における細胞死経路バランスに関する予備的研究
木立樹里, 中野永, 今里光希, 小島瑞生, 堤香織, 日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web), 47th, 2024年

神経膠芽腫細胞の放射線感受性におけるNRP-1の役割
今里光希, 中野永, 木立樹里, 小島瑞生, 堤香織, 日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web), 47th, 2024年

ラットシュワン細胞の生存率と遺伝子発現に対するヒストン脱アセチル化酵素阻害薬の持続的効果
丁源, 西尾太一, 堤香織, 真先敏弘, 岡優一郎, 前島洋, 日本生物学的精神医学会(Web), 46th, 2024年

仮想X線画像で学習した腰椎斜位X線撮影の角度推定に関する検討
山本吏理亜, 堤香織, 吉村高明, 杉森博行, 日本診療放射線技師会誌, 71, 10, 2024年

超音波装置を用いたストレス荷重時の足関節前方移動距離計測の試み　　　　　　　　　　　　　　　
中谷 詩世, 館野 真理, 堀江 達則, 松本 和久, 寒川 美奈, 遠山 晴一, 堤 香織, 超音波検査技術, 44, 2, 277, 277, 2019年04月, ［査読有り］, ［責任著者］
(一社)日本超音波検査学会, 日本語

二次元画像を用いた脊柱アライメント評価法の妥当性検証
石田 優子, 寒川 美奈, 谷 祐児, 堤 香織, 大場 健裕, 鶴喰 涼, 三上 兼太朗, 山中 正紀, 遠山 晴一, 日本臨床スポーツ医学会誌, 24, 4, S312, S312, 2016年10月
(一社)日本臨床スポーツ医学会, 日本語

放射線の長時間照射中における細胞周期と放射線感受性の解析　　　　　　　　　　　　　　　
松谷 悠佑, 吉井 勇治, 堤 香織, 伊達 広行, 森 諒輔, 佐々木 恒平, 及川 青亮, 北海道放射線技術雑誌, 81, 127, 127, 2016年10月
(公社)日本放射線技術学会-北海道部会, 日本語

Medial tibial stress syndrome症例におけるトレッドミル走行時の膝および股関節運動に対する前・後足部運動の比較
奥貫 拓実, 越野 裕太, 遠山 晴一, 堤 香織, 五十嵐 將斗, 江沢 侑也, 寒川 美奈, 山中 正紀, 日本臨床スポーツ医学会誌, 24, 4, S315, S315, 2016年10月
(一社)日本臨床スポーツ医学会, 日本語

Medial tibial stress syndrome症例における走行時の後・前足部kinematicsおよび内側縦アーチの動態の検討
奥貫 拓実, 越野 裕太, 遠山 晴一, 堤 香織, 生田 亮平, 佐橋 健人, 横山 美翔, 江沢 侑也, 寒川 美奈, 齊藤 展士, 山中 正紀, 理学療法学, 43, Suppl.2, O, SP, 2016年10月
【はじめに，目的】Medial tibial stress syndrome（MTSS）は運動時に脛骨後内側縁に疼痛が発生する症状とされ，ランニング障害の13～17%を占める下肢オーバーユース障害である。MTSSの危険因子として，荷重動作時の内側縦アーチ低下や後足部外反角度増大が報告されている。荷重動作時の内側縦アーチ低下や後足部運動は，前足部運動と関連することが知られているが，MTSS症例において前足部や内側縦アーチを含めた走行時の足部kinematicsは明らかではない。本研究の目的は，multi-segment foot modelを用いて，MTSS症例におけるトレッドミル走行時の後足部，前足部および内側縦アーチの動態の特徴を検討することとした。【方法】対象は，MTSS症例群11名（男性10名，女性1名，年齢：20.5±1.5歳，BMI：22.0±2.0kg/m²）および健常群11名（男性10名，女性1名，年齢：20.5±1.4歳，BMI：19.7±1.3 kg/m²）とした。MTSSの定義はYatesら（2004）の基準に従い，1）脛骨後内側縁の圧痛がある，2）圧痛部位が5cm以上である，3）X線画像上で脛骨疲労骨折の所見がない，こととした。Leardiniら（2007）のmulti-segment foot modelに準じて下腿と足部に反射マーカーを16個貼付し，赤外線カメラ6台（Motion Analysis社製：200 Hz）を用いて，裸足によるトレッドミル走行（12km/h）の5ストライドを記録・解析した。解析にはVisual 3D（C-motion社製）を用いて，下腿に対する後足部内外反・内外転，後足部に対する前足部内外反・内外転・底背屈および内側縦アーチ角（第1中足骨頭，舟状骨，踵骨下部のマーカーから成る角）を算出した。立脚相を100%に正規化し，対応のないt-検定を用いて各kinematicsを群間で比較した。有意水準はp＜0.05とした。【結果】MTSS症例群は健常群に比し，立脚相3～14%の区間で有意に後足部外反が大きく，立脚相0～28%および55～100%の2つの区間で有意に後足部外転が大きかった（p＜0.05）。さらに，MTSS症例群は立脚相21～35%の区間において健常群に比し，有意に前足部外転が大きかった（p＜0.05）。一方で，前足部内外反・底背屈および内側縦アーチ角では群間で差は認められなかった。【結論】本研究結果は，走行立脚相においてMTSS症例は後足部外反・外転および前足部外転が健常者に比べ，有意に大きいことを示した。したがって，MTSS症例では，後足部外反および外転の増大により足部内返し筋がより伸長された状態で遠心性収縮を要求され，脛骨後内側縁に牽引ストレスが生じる可能性がある。加えて，前足部外転および後足部外転の増大は，下腿に対し足部をより外側に向けた状態であることを示唆し，これは走行時の荷重応答および踏み切りに伴う足部内転フリーモーメントの発生に寄与し，脛骨に回旋ストレスが加わる可能性がある。したがって，MTSS症例に対する理学療法実施の際には，後足部だけでなく前足部運動にも着目する必要があることを示唆した。, (公社)日本理学療法士協会, 日本語

Medial tibial stress syndrome症例におけるトレッドミル走行時の足部kinematicsの特徴(第1報)
奥貫 拓実, 山中 正紀, 越野 裕太, 五十嵐 将斗, 江沢 侑也, 寒川 美奈, 堤 香織, 遠山 晴一, 日本臨床スポーツ医学会誌, 23, 4, S273, S273, 2015年10月
(一社)日本臨床スポーツ医学会, 日本語

Morphological Alteration of Murine MC3T3-E1 Osteoblastic cells Induced by Inorganic Polyphosphate
Kaori Tsutsumi, Nagahito Saito, Yumi Kawazoe, Hong-Kean Ooi, Toshikazu Shiba, FASEB JOURNAL, 29, 2015年04月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

テロスストレス装置を用いたX線足関節前方引き出しテストにおける性差の検討
横山 美翔, 寒川 美奈, 堤 香織, 田中 茉衣, 遠山 晴一, 理学療法学, 42, Suppl.2, P1, B, 2015年04月
【はじめに，目的】足関節前方引き出しテストは，足関節不安定性評価によく用いられている方法である。しかしながら徒手による前方引き出しテストに関しては信頼性が低い（Lee，2014）という報告もみられることから，臨床ではテロスストレス装置を用いたX線前方引き出しテストも診断に行われている。前方引き出しストレステストは，ストレスを加えながら距骨前方移動量を定量的に計測する検査である。身体構造における性差は，筋横断面積（加賀谷，1998），筋厚（Kubo, 2003），関節弛緩性（Shultz, 2009）などに関して報告されており，性差が存在することが示唆されている。これまで，ストレス負荷時の距骨傾斜角をX線で計測した研究では，健常男女間で結果に差がみられている（Wilkerson, 2000）が，距骨前方引き出しテストにおける性差に関しては報告がみられていない。これまでの身体構造における性差に関する報告から，前方引き出しテストにおいても性差が生じる可能性がある。したがって本研究の目的は，テロスストレス装置を用いたX線足関節前方引き出しテストにおける距骨前方移動量の性差を検討することとした。【方法】対象は，足部に整形外科的及び神経学的既往歴のない男性10名（年齢21.9±0.7歳），女性8名（年齢21.3±0.7歳）の両足部とした。足関節不安定性に関しては，「足関節機能的不安定性の主観的評価法（，1991）」日本語版を用いて聴取した。Karlssonの先行研究に基づき，合計が81ポイント以上の場合，足関節機能的不安定性なしと判断した。X線ストレステスト時の測定位肢位は，検側を下にした側臥位で，股関節及び膝関節軽度屈曲位，足関節中間位とした。テロスストレス装置（Telos Stress Device, Griesheim, Germany）を足部に当て，内果と外果を結ぶ線は検査台に対して垂直とした。テロスストレス装置加圧点は脛骨内果から5cm近位とし，加圧なし（0N）時と最大加圧（120N）時のX線写真を撮影した。得られたX線画像より距骨の前方移動量を，脛骨後縁から距骨の最も近い関節面までを測定した。各画像は3回測定し，その平均値を用いて，最大加圧時と加圧なし時の差を算出した。算出した値を対応のないt検定により解析した。有意水準は5%とした。【結果】足関節不安定性に関する質問紙では，男性（右足99.5点，左足99.5点），女性（右足99.6点，左足99.6点）であり，足関節機能的不安定症の被験者は含まれていないことが示された。X線距骨前方引き出しテスト時の両側における距骨前方移動量は，男性2.5±1.2 cm，女性2.6±1.3 cmであり，差はみられなかった。また，一側下肢毎の検討では，右足で男性2.5±1.2 cm，女性2.9±1.4 cm，左足で男性2.5±1.3cm，女性2.2±1.1cmと，有意差は検出されなかった。【考察】本研究では，テロスストレス装置を用いたX線足関節前方引き出しテストにおいて，性差は検出されなかった。足関節構造の性差については，距骨の傾斜角が男性と比べて女性で大きい（Wilkerson, 2000）こと，及び足関節上方及び内側のスペースが女性より男性で広い（Murphy, 2014）こと等解剖学的性差の存在は示唆されていたが，本研究ではこれらと異なる結果を示した。足関節に限らず靭帯は，男性と比べて女性でより伸張性がみられる（Shultz, 2009）という報告もある。今回，足関節前方引き出し試験において性差はみられなかったため，臨床で本テスト実施時には性差の影響は小さいことが示唆される結果となった。一方，徒手で行われる足関節前方引き出しテストでは，足関節前距腓靭帯損傷の検査として足関節を内反も加えて行われることがある。しかしながら，テロスストレス装置による足関節前方引き出しテストでは，距骨は構造上前方に牽引されるのみである。したがって，ストレス負荷のかけ方によって靭帯の伸張性に性差が生じる可能性もある。また，足関節不安定性評価については被験者の主観でのみ判断されていることや，質問紙の結果から足関節機能的不安定症の被験者は含まれていなかったが，整形外科医による診断は実施していなかったことも，本研究の限界として挙げられる。【理学療法学研究としての意義】身体構造の性差については数多くの研究がされているが，靭帯伸張性に統一した見解は得られていない。本研究により，臨床で行われているテロスストレス装置を用いたX線足関節前方引き出しテストにおいては性差がみられなかったため，本試験においては性差による影響が小さい可能性が示唆された。, (公社)日本理学療法士協会, 日本語

線量率の違いを考慮した細胞生存率モデルの有用性
松谷悠佑, 佐々木恒平, 堤香織, 伊達広行, 北海道放射線技術雑誌, 75, 75, 135, 135, 2013年10月25日
(公社)日本放射線技術学会-北海道部会, 日本語

放射線によるDNA損傷の定量的モデル解析と生物学的効果比
松谷悠佑, 大坪洋輔, 堤香織, 山崎理衣, 佐々木恒平, 伊達広行, 日本放射線影響学会大会講演要旨集, 56th, 97, 97, 2013年10月01日
(一社)日本放射線影響学会, 日本語

コンフルエント単層細胞環境における放射線誘発バイスタンダー効果のシミュレーション
佐々木恒平, 松谷悠佑, 堤香織, 伊藤秋男, 伊達広行, 日本放射線影響学会大会講演要旨集, 56th, 111, 111, 2013年10月01日
(一社)日本放射線影響学会, 日本語

ストレス負荷超音波撮影法による足関節不安定症の定量的評価の試み　　　　　　　　　　　　　　　
堤 香織, 寒川 美奈, 遠山 晴一, 日本臨床スポーツ医学会誌, 21, 4, S178, S178, 2013年10月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
(一社)日本臨床スポーツ医学会, 日本語

超音波装置を用いた足関節に対する前方引き出し負荷と移動距離計測の試み　　　　　　　　　　　　　　　
中谷 詩世, 福良 沙霧, 寒川 美奈, 神島 保, 遠山 晴一, 堤 香織, 北海道放射線技術雑誌, 75, 116, 116, 2013年10月
(公社)日本放射線技術学会-北海道部会, 日本語

修復効果を含む新しい細胞生存率モデルの検討
泉井宏介, 佐々木恒平, 堤香織, 伊達広行, 北海道放射線技術雑誌, 73, 73, 127, 127, 2012年11月05日
(公社)日本放射線技術学会-北海道部会, 日本語

光子線照射がもたらす細胞核内損傷に関する解析
大坪洋輔, 泉井宏介, 佐々木恒平, 堤香織, 伊達広行, 北海道放射線技術雑誌, 71, 71, 126, 126, 2011年10月25日
(公社)日本放射線技術学会-北海道部会, 日本語

Matrix Metalloproteinase's Are Up-regulated in Sub-clones That Survived 10Gy Irradiation: A Possible Role of Hypoxic-inducible Factor-alpha (HIF1a)
T. Nishioka, K. Tsutsumi, T. Takeshima, H. Shirato, M. Yasuda, INTERNATIONAL JOURNAL OF RADIATION ONCOLOGY BIOLOGY PHYSICS, 78, 3, S631, S631, 2010年
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

Cell Motility and Invasion of Surviving Tumor Cells after 10 Gy Irradiation
K. Tsutsumi, M. Tsuda, N. Yazawa, H. Nakamura, M. Yasuda, R. Yamazaki, H. Shirato, H. Kawaguchi, Y. Ohba, T. Nishioka, INTERNATIONAL JOURNAL OF RADIATION ONCOLOGY BIOLOGY PHYSICS, 75, 3, S538, S539, 2009年
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

Visualization of an interaction between Ras and Ras-binding domain in living cells by bimolecular fluorescence complementation
Kaori Tsutsumi, Masumi Tsuda, Hideaki Kawaguchi, Yusuke Ohba, FASEB JOURNAL, 22, 2008年04月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

Novel function of transcription factor ATF5: Blockade of p53-dependent apoptosis induced by irradiation
T. Nishioka, M. Yasuda, H. Haga, R. Yamazaki, K. Tsutsumi, H. Shirato, INTERNATIONAL JOURNAL OF RADIATION ONCOLOGY BIOLOGY PHYSICS, 72, 1, S43, S43, 2008年
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

Three-dimensional tumor cell movement in collagen gel: mesenchymal-to-amoeboid transition in a sub-clone that survived 10 Gy irradiation
T. Nishioka, H. Haga, Y. Miyai, M. Yasuda, K. Tsutsumi, R. Yamazaki, H. Shirato, K. Kawabata, INTERNATIONAL JOURNAL OF RADIATION ONCOLOGY BIOLOGY PHYSICS, 69, 3, S148, S148, 2007年
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

人体のメカニズムから学ぶ 放射線生物学
松本 義久
メジカルビュー社, 2017年02月03日, 4758317259, 315

“Challenge for identification of key molecules that characterize the property of tumor cells that survive radiotherapy"　　　　　　　　　　　　　　　
堤 香織
Cycle de conférences JSPS Strasbourg et MUFJ, 2010年03月

2025年06月 - 現在
日本メディカルAI学会　　　　　　　　　　　　　　　

ニューロピリン1は如何にしてDNA修復に関与して腫瘍の放射線抵抗性獲得に寄与するのか
科学研究費助成事業
2026年04月01日 - 2029年03月31日
堤 香織
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 26K10626

悪性神経膠芽腫の放射線抵抗性におけるニューロピリン1の役割と機能解明
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
2023年04月01日 - 2026年03月31日
堤 香織
本研究は、ニューロピリン1の放射線抵抗性との関連性と、神経膠芽腫の放射線抵抗性獲得メカニズムを明らかにすることを目的とする。先行研究において放射線照射を生き残った腫瘍細胞株で共通してニューロピリン1遺伝子の発現増加を観察したことを踏まえ、ヒト神経膠芽腫由来細胞株T98Gに6 MV 10 GyのX線を照射し、生き残った細胞株群T98G-IRを樹立した。T98G-IRのニューロピリン1遺伝子発現量を親株と比較したところ、先行研究同様に発現の増加が認められた。T98G-IR の運動能をwound healing assayで観察したところ、Type-Iコラーゲンをコートしたディシュ上での運動能亢進が認められた。また、T98G-IRの10 Gy X線照射によるDNAの二本鎖切断数は、親株と比較して有意に増加した。次に、siRNAを用いてヒト神経膠芽腫細胞株T98G細胞内のニューロピリン1遺伝子の発現を抑制し、2 Gy 6MVのX線を照射した後の放射線感受性をコロニー形成法によって観察した。ニューロピリン1の発現抑制細胞では、コントロールと比較してX線照射後の細胞生存率が低下した。しかしながら、ニューロピリン1の発現抑制細胞では、PI3Kカスケード上流ならびに下流のPDGFRAとSOX-2の発現が僅かに増加することをリアルタイムPCRにより確認し、細胞生存率の低下と相反する結果となった。アポトーシスに関連するカスパーゼ3遺伝子、細胞周期関連遺伝子p21の発現は僅かに増加した。タンパクレベルでは、AKTの活性化、カスパーゼ3の活性化にコントロールと比較して有意な変化は観察されなかったが、p21の発現はニューロピリン1の発現抑制細胞で増加した。アネキシンVを用いたアポトーシス細胞の観察では、コントールとニューロピリン1の発現抑制細胞に有意な差異はみられなかった。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 23K07126

高水素濃度下でＸ線被ばくが及ぼす生物学的影響の検証
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
2021年04月01日 - 2023年03月31日
伊達 広行, 堤 香織
培養細胞液の高濃度水素条件を実現する上で必要な、バブリング方式の水素ガス発生装置と水素濃度測定器を購入した。純水を用いて高濃度水素水を生成し、水素濃度がどの程度になるかを測定した。この測定において、発生装置の初期状態や反復作業に依存して水素濃度の検出結果に比較的大きなバラツキがあることが判明したため、種々の条件にて繰り返し水素水生成試験を行った。水素水の抽出直後濃度とその後６時間程度までの水素濃度変化を調べ、最大１ppm程度の水素濃度が得られること、また時間とともに指数関数的に減少することを確認した。この水素濃度の経時変化を基に、細胞へＸ線を照射するタイミングと、免疫蛍光染色法による細胞核内ＤＮＡ二本鎖切断（ＤＳＢ）数の観測やコロニーアッセイによる細胞生存率測定などの手順について、対照実験のための幾つかの有効と考えられるプランを考案した。
一方、高濃度水素環境下での細胞の放射線によるダメージについて、高濃度水素条件下と対極にある高濃度酸素下での解析を踏襲したアプローチとして、照射面積による効果を観測する実験系や、損傷低減を組み入れた細胞生存率のモデル化の可能性について検討した。特に放射線の非標的効果について、高水素濃度下では低酸素環境下における状態と類似した結果をもたらす可能性があり、その検証に向けた正確な水素濃度環境における照射実験を模擬する微視的線量動力学（ＭＫ）モデルの改良を視野に入れて解析を進めている。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 21K12233

ポリリン酸がミトコンドリア活性を調節して放射線感受性を制御するメカニズムの解明
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
2020年04月01日 - 2023年03月31日
堤 香織
初年度の研究成果により、ヒト悪性神経膠芽腫由来細胞株T98Gではポリリン酸によるミトコンドリア膜電位の低下に大きな違いがみられなかったことから、R3年度はヒト肺非小細胞癌由来細胞株H1299にターゲットを絞って研究を進めた。また培養培地の組成の違いによる細胞代謝への影響を確かめるために、培地中のピルビン酸の有無によるポリリン酸の影響の違いにも焦点を当てた。以下のR3年度の研究遂行状況とその結果を記す。
培地中のピルビン酸の有無による（１）ミトコンドリア膜電位の変化、（２）細胞内ATP量の変化、（３）グルコース-6-リン酸脱水素酵素（G6PD）活性の変化をポリリン酸の有無によって観察した。（１）ミトコンドリア膜電位の変化では、Cell Meter™ JC-10 Mitochondrion Membrane Potential Assay Kit （AAT Bioquest）により、ポリリン酸処理の有無によるミトコンドリアの膜電位を比較した。その結果、ポリリン酸による細胞処理によって処理後3日後のミトコンドリア膜電位の低下がみられたが、培地中にピルビン酸を添加することによりポリリン酸処理細胞とコントロール細胞との間にミトコンドリア膜電位の差がみられなくなった。（２）細胞内ATP量の変化では、Cell Titer Gro（Promega）を用いて細胞内のATP量を測定した。ミトコンドリア膜電位において、ピルビン酸の添加によって膜電位の回復がみられた一方で、ATP量についてはポリリン酸処理による細胞内ATP量の低下は培地中のピルビン酸の有無に関わらず低下を維持した。（３）G6PD活性の変化では、ポリリン酸がペントースリン酸回路の促進する可能性を考えて、G6PD活性をwestern blottingによるリン酸化によりコントロールとの比較検討を行ったが、ピルビン酸の有無、ポリリン酸処理の有無に関わらず活性に差は認められなかた。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 20K07987

病院と連携する在宅遠隔相談看護師のアセスメント能力向上プログラムの開発と検証
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2015年04月01日 - 2018年03月31日
良村 貞子, 下田 智子, 小笠原 克彦, 吉田 祐子, 鈴木 哲平, 堤 香織, 高橋 紀子, 寒川 美奈, 田村 菜穂美, 佐藤 ひとみ, 船木 典子, 新岡 郁子
看護師のアセスメント能力の向上には、健康相談希望者に関する情報収集能力と的確な分析力の向上が必要である。本研究では、遠隔健康相談を希望する地域住民のＢＭＩ、食事の摂取量と内容、自己採血データ、筋肉量等の体組成、日常生活習慣などのデータを、相談担当の在宅看護師と共有できる、個人情報を保護したデータ管理システムを開発した。在宅看護師による各データの分析のシミュレーション研修は、健康相談者とデータを共有しながらの、在宅看護師による問診および視診において、効率的で効果的であった。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 15H05062

ポリリン酸によって骨芽細胞の石灰化が促進する情報伝達分子メカニズムの解明
科学研究費補助金基盤研究(C)
2015年04月 - 2018年03月
堤 香織
ポリリン酸がマウス骨芽細胞様細胞MC3T3-E1の石灰化を促進する分子機構を明らかにすることを目的とした。アリザリンレッド染色により平均鎖長60のポリリン酸が最も石灰化促進効果が高いことがわかった。ポリリン酸で処理した細胞内のATP濃度の低下し、ミトコンドリアの膜電位が低下した。また、ADP/ATP比が高かった。ミトコンドリアの分裂と融合には変化はなかった。ポリリン酸による石灰化促進効果は、細胞内ATP濃度とミトコンドリア膜電位の低下が一要因である可能性が示唆された。
文部科学省, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 15K01793

ＭＲＩ複素誘電率画像は細胞内水分子のネットワーク構造を反映するか？
科学研究費助成事業
2012年04月01日 - 2015年03月31日
山本 徹, 堤 香織, タ キンキン
病気によるタンパク濃度変化のMRIによる非侵襲的検出の可能性を検証するため、MRIで求まる縦緩和率、横緩和時間に加え誘電率のタンパク濃度依存性を調べ、横緩和率が最もタンパク濃度変化検出精度が高いことを明らかにした。特に、脳脊髄液の流れの影響を受けない信号抽出を工夫することで、細菌性髄膜炎などによる脳脊髄液中のタンパク濃度変化をT2値測定により判別できる可能性があることを示した。
日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 24650246

MRI 複素電気伝導度画像は細胞内分子のネットワーク構造を反映するか？　　　　　　　　　　　　　　　
科学研究費補助金萌芽研究
2012年04月 - 2014年03月
山本 徹
文部科学省, 競争的資金

放射線を生残した腫瘍細胞におけるニューロピリンの機能解析
科学研究費補助金若手研究(B)
2010年04月 - 2012年03月
堤 香織
放射線治療は癌の非侵襲的治療法の一つとして非常に重要で有効な治療方法の一つである。近年の著しい放射線治療技術の進歩は治療成績を大きく向上させた。しかし、これらの技術進歩にも関わらず、放射線治療後に発生する再増殖腫瘍細胞の制御は困難である。再増殖腫瘍細胞は、照射前の腫瘍と比較して悪性度が高く、患者の生命予後を悪化させる。残念ながら、腫瘍の再増殖を引き起こす分子メカニズムは未だに解明されておらず、我々のグループが僅かに報告しているのみである。我々は、再増殖腫瘍細胞の性質を分子レベルで理解し、制御することが放射線治療による寛解率を改善する上で重要な要素であると考える。本研究では、放射線照射を生き残る腫瘍細胞IR株内でニューロピリン1が果たす役割について解析した。ニューロピリン1は主に血管新生と細胞運動に関わる分子として知られており、本研究でもその両者への関与の可能性について検討した。IR株ではニューロピリン1遺伝子の発現量が親株と比較して高かったが、タンパク質レベルでの発現量に差はみられなかった。また、正常ヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVECs)を用いた脈管形成能も親株、IR株とも同程度であった。血管内皮細胞増殖因子(VEGF)の細胞外分泌量にも有意差は認められなかった。一方、ニューロピリン1分子の細胞内局在の違いを免疫染色によって確認した。親株、IR株ともにvesicle様の構造物が観察されたが、その量はIR株では減少していた。vesicle様の局在とEEA1の局在は一致しなかった。また、ニューロピリン1とα5β1インテグリンとの結合は親株、IR株ともみられなかったが、αvβ3インテグリンについては親株、IR株とも相互作用が観察された。しかしながら、親株とIR株の間でニューロピリン1とαvβ3インテグリンの結合能に差はみられなかった。ニューロピン1はIR株において、血管新生への関与は認められなかったが、インテグリンを介して細胞内局在の変化に関与し、IR株における運動能亢進になんらかの役割を果たしている可能性が考えられた。
文部科学省, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 22791162

放射線被曝影響解析に向けた線量付与の統計的モデルの構築
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
2010年 - 2012年
伊達 広行, 堤 香織
生体細胞に照射した放射線の影響を、モンテカルロ法に基づく電子線や生理活性物質の挙動に関するシミュレーションと、放射線照射後の細胞核損傷観測の両者によって解析した。その結果、放射線照射により生体内に発生する電子線のエネルギー付与過程が細胞核内のDNA損傷に強く影響すること、また細胞生存率が損傷修復を考慮した統計分布と致死確率を考慮したモデルにより説明できること等を明らかにした。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 22510055

放射線治療後にみられる再増殖腫瘍細胞の運動特性の解析
科学研究費補助金若手研究(B)
2008年04月 - 2010年03月
堤 香織
放射線治療は癌の非侵襲的治療法の一つとして重要で有効な治療方法の一つである。近年の著しい放射線治療技術の進歩は治療成績を大きく向上させた。しかし、これらの技術進歩にも関わらず、放射線治療後に発生する再増殖腫瘍細胞の制御は困難である。再増殖腫瘍細胞は、照射前の腫瘍と比較して悪性度が高く、患者の生命予後を悪化させる。しかし残念ながら、腫瘍の再増殖を引き起こす分子メカニズムは未だに解明されていない。そこで本研究では、再増殖腫瘍の性質を分子レベルで理解し制御することが放射線治療による寛解率を改善する上で重要な要素であると考え、再増殖腫瘍細胞のモデル細胞群IR株の細胞特性を解析した。IR株はマトリックスメタロプロテアーゼ遺伝子の発現量が親株と比較して高く、IR株のゼラチナーゼ活性も親株と比較して高かった。また、ボイデンチャンバー法を用いてトランズウェルを通過するIR株の細胞数を親株と比較した結果、IR株は親株と比較して、I型コラーゲンをコートしたウェルに対する浸潤能力が高かった。Wound healing assayの結果、IR株は親株と比較して、高い運動能力を持つことがわかった。一方、両株の細胞増殖能力に大きな差はなく、EGF受容体のチロシンキナーゼ活性やERKの活性化もウェスタンブロット法による検討では大きな差異はみられなかった。しかし、IR株の細胞接着能は親株と比較して大きく増加しており、インテグリンβ1、パキシン、FAKなどの細胞基質間接着分子の接着斑への局在が増大していた。一方、これら接着分子の細胞内発現量は両株において変わらなかった。IR株における運動能亢進は、細胞接着分子の局在の変化によるものである可能性が考えられた。
文部科学省, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 20790872

放射線照射を生き延びた癌細胞に秘められた謎:癌根絶への多角的アプローチ
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2008年 - 2010年
西岡 健, 安田 元昭, 芳賀 永, 堤香 織, 酒井 正春, 本間 明宏
放射線後生き残った細胞(以下IRとをす)の遺伝子発現をcDNAアレイにより調べた。マウス線維肉腫細胞のセルラインQRsPを使用し10Gyの照射を施行した。コロニーアッセイとともに6つのクローンの樹立が行われた。照射を生き延びた細胞では、サイクリン依存性キナーゼ阻害剤(CKI)、p16 p57 の著明な発現低下;14.8および12.0の低下、また耐性クローン(IR)をマウスに移植したところ移植比100%がえられた。この細胞株にCD34がふくまれていることをかんがみると、がん幹細胞が放射線耐性に含まれていた可能性がある。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 20390319

放射線治療中に生ずる高度増殖浸潤能クローンの封じ込め
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2006年 - 2007年
西岡 健, 安田 元昭, 芳賀 永, 本間 明宏, 堤 香織
マウス繊維芽肉腫細胞株QR s P細胞に10Gyの放射線照射を施行し、生存したコロニーから24株をクローニングした。これらに対しさらに10Gy照射したところコロニーの出現のしかたはまちまちであり、母集団の中には放射線高感受性のものもあれば抵抗性のものもあることが判明した。このうち最も抵抗性の株(10-1IRと命名)と最も高感受性の株10-5IRについて様々な角度から相違点を見つけ出した。まず親株との間でそれぞれc DNAアレイを行った。またIR群それぞれをC57BL/6マウスに細胞移植を行ったところ造腫瘍能には変わりがないことが判明した。この腫瘍から細胞株を再び作成し親株との間で2回目のc DNAアレイを施行した。この計4回のアレイデータから、それぞれ親株と似ているもの、異なるものを抽出し、さらにそれらの遺伝子群について10-1IRと10-5IRの間で異なる遺伝子を70個検出した。このなかには転写因子であるATF5が存在した。放射線照射をmimicするためp53を強制導入して親株と10-5IRの細胞死分画をフローサイトメーターみたところ、親株で7%、10-5IRで25%と明らかに10-5IR細胞においてp53によるアポトーシスが多く見られた。次にATF5を10-5IRに強制導入しコロニーアッセイによる10Gy照射後の生存コロニー数、フローサイトメーターによるアポトーシスの文画を調べたところいずれも、放射線に対する耐性を獲得した。次にATF5とp53を共導入しp53のレポーターアッセイをおこなったところp53の転写活性が有意に低下していることが観察された。以上の結果からATF5はなんらかの機構を介してp53に対し抑制的に働く遺伝子であることが判明した。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 18390325

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