放射線による細胞死とは？増殖死(分裂死)と間期死・アポトーシス

先に結論：放射線による細胞死

放射線による細胞死は、何回か分裂したあとに死ぬ「増殖死(分裂死)」と、分裂せずに死ぬ「間期死」に分けられ、通常の治療線量で多くの細胞に起こるのは増殖死です
リンパ球など放射線に弱い細胞は、照射後数時間のうちにアポトーシス(間期死)を起こし、これにはp53が関わります

放射線による細胞死

・増殖死（＝分裂死）と間期死とに分類される。

増殖死（＝分裂死）

照射後数回の細胞分裂後に死に至る。
多くの固形腫瘍で主な細胞死の形。

間期死（＝中間死）：

放射線照射が原因で、次のM期に入ることなく、細胞が死ぬ。
１回も細胞分裂を経ることなく直ちにおこる細胞死。
リンパ球など放射線に弱い細胞で、照射後数時間のうちに起こる。

・アポトーシスとネクローシスとに分類される。

・リンパ球でみられる高感受性間期死はアポトーシスである。
※X線照射によるアポトーシスはリンパ球など放射線高感受性細胞で起こりやすく、多くの固形腫瘍細胞では増殖死(分裂死)が主となる。正常組織の細胞では、照射後に細胞老化がよくみられる。

・ネクローシスでは細胞膨化、細胞融解を伴う。

・アポトーシスでは細胞の縮小、クロマチンの凝集、DNA断片化が起こる。

・放射線高感受性細胞のアポトーシスには通常p53が関与している。なお、固形腫瘍ではアポトーシスだけでは放射線治療の効果を説明できず、分裂期破局(mitotic catastrophe)や細胞老化(永続的な細胞周期停止)が増殖能を失わせる主な機序とされる。細胞死命名委員会(NCCD)の2018年の提言でも、分裂期破局や細胞老化はアポトーシス・ネクローシスなどと並んで定義されている。

増殖死と間期死の違い

	増殖死(分裂死)	間期死
時期	何回か分裂を試みたあと	次の分裂の前(数時間以内)
主な細胞	多くの固形腫瘍	リンパ球・血液系腫瘍
しくみ	分裂期破局を経た細胞死・細胞老化	p53が関わるアポトーシス

よくある疑問(Q&A)

Q. 間期死とは？
A. 照射された細胞が、次の分裂に入る前に死ぬことです。リンパ球などでみられ、多くはアポトーシスです(Sia 2020)。

Q. 治療の効果がすぐ出ないのはなぜ？
A. 固形腫瘍では、傷ついた細胞が何度か分裂を試みてから死ぬため、腫瘍の縮小が遅れて現れやすいとされます(Sia 2020)。

参考文献

Eriksson D, Stigbrand T. Radiation-induced cell death mechanisms. Tumour Biol. 2010;31(4):363-72. PubMed
Sia J, Szmyd R, Hau E, et al. Molecular Mechanisms of Radiation-Induced Cancer Cell Death: A Primer. Front Cell Dev Biol. 2020;8:41. PubMed
Galluzzi L, Vitale I, Aaronson SA, et al. Molecular mechanisms of cell death: recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death 2018. Cell Death Differ. 2018;25(3):486-541. PubMed
Golden EB, Pellicciotta I, Demaria S, et al. The convergence of radiation and immunogenic cell death signaling pathways. Front Oncol. 2012;2:88. PubMed

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