放射線誘発遺伝的不安定性誘導に及ぼすバイスタンダー効果の影響

• Project/Area Number: 17651031
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Risk sciences of radiation/Chemicals
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 渡邉 正己 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (20111768)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2005: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
• Keywords: 低線量放射線 / 非標的効果 / 遅延型影響 / バイスタンダー効果 / ビタミンC / マイクロビーム / 遺伝的不安定性 / 突然変異 / 微小核

Research Abstract

バイスタンダー効果は、放射線被ばくした細胞から、放射線を被ばくしていない細胞に被ばくの影響が及ぶ現象であり、時間を隔てて放射線の影響が伝搬する現象であるが、現時点では、これらの現象がどのようなメカニズムで生ずるか明らかにされていない。しかし、バイスタンダー効果は、集団の中の一つの細胞にcGyレベルの低線量放射線を照射した際にも顕著に現れるので、低線量放射線の生体影響を評価する上で注意を払わねばならない。平成18年度の研究成果から被ばく細胞と非被ばく細胞が接触していなくてもバイスタンダー効果が現れるので被ばく細胞から培養液中にバイスタンダー因子が放出されていることが明らかとなった。加えて、こうしたバイスタンダー効果は、照射後、数時間から数十時間継続して生ずるので、バイスタンダー効果を媒介する伝達因子は、長期間培地中で安定である可能性が高い。そこで、被ばく細胞からバイスタンダー効果を媒介する因子が培養液に放出されるか否か、その因子は培養液中でどの程度安定かを微小核細胞の誘導を指標に調べた。その結果、バイスタンダー効果による微小核の誘導、突然変異の誘導は、ビタミンC処理で効率よく抑制されるが、NOXの特異的阻害剤c-PTIOやヒドロキシラジカルの阻害剤DMSOによる処理ではこうした抑制は見られないことが明らかとなった。このことは、ビタミンCが効率よくスキャベンジできる、常温で20時間以上の半減期を持つ長寿命ラジカル(LLR)がバイスタンダー効果の媒介因子となっている可能性を示唆する。この、LLRは、システイン残基を持つタンパク質に生じたスルフィニルラジカル(R-CH2-SO・)が第一候補であることがわかった。

Research Products

• [Journal Article] Radiation induced bystander sugnals are independent of DNA damage and DNA repair capacity of the irradiated cells. (2007)
  • Author(s): Kashino G, Suzuki K, Matsuda N, Kodama S, Ono K, Watanabe M, Rrise KM
  • Journal Title: Mutat.Res. (in press)
• [Journal Article] Transmission of Genomic Instability from a Single Irradiated Human Chromosome to the Progeny of Unirradiated Cells (2007)
  • Author(s): Mukaida N, Kodama S, Suzuki K, Oshimura M, Watanabe M
  • Journal Title: Radiat.Res. (in press)
• [Journal Article] Histone H2AX phosphorylation in normal human cells irradiated with focused ultrasoft X rays : evidence for chromatin movement during repair (2006)
  • Author(s): Hamada N, Schettino G, Kashino G, Vaid M, Suzuki K, Kodama S, Vojnovic B, Folkard M, Watanabe M, Michael BD, Prise KM
  • Journal Title: Radiat.Res. 166 Pages: 31-38
• [Journal Article] Phosphorylated histone H2AX foci persist on rejoined mitotic chromosomes in normal human diploid cells exposed to ionizing radiation (2006)
  • Author(s): Suzuki M, Suzuki K, Kodama S, Watanabe M
  • Journal Title: Radiat.Res. 165(3) Pages: 265-276
• [Journal Article] Delayed activation of DNA damage checkpoint and radiation-induced genomic instability (2006)
  • Author(s): Suzuki K, Ojima M, Kodama S, Watanabe M
  • Journal Title: Mutat.Res. 597 Pages: 73-77
• [Journal Article] Interstitial chromatin alteration causes persistent p53 activation involved in the radiation-induced senescence-like growth arrest (2006)
  • Author(s): Suzuki M, Suzuki K, Kodama S, Watanabe M
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. 340(1) Pages: 145-150
• [Journal Article] Histone H2AX phosphorylation in normal human cells irradiated with focused ultrasoft X-rays : Evidence for chromatin movement during repair (2006)
  • Author(s): Hamada, N., Schettino, G., Kashino, G., Vaid, M., Suzuki, K., Kodoma, S., Vojnovic, B., Folkard, M., Watanabe, M., Michael B.
  • Journal Title: Radiat.Res. (in press)
• [Journal Article] Delayed activation of DNA damage checkpoint and radiation-induced genomic instability (2006)
  • Author(s): Suzuki K, Ojima M, Kodama S, Watanabe M.
  • Journal Title: Mutat.Res (in press)
• [Journal Article] Cellular and molecular effects for mutation induction in normal human cells irradiated with accelerated neon ions. (2006)
  • Author(s): Suzuki M, Tsuruoka C, Kanai T, Kato T, Yatagai F, Watanabe, M.
  • Journal Title: Mutation Res. 594・1-2 Pages: 86-92
• [Journal Article] Phosphorylated histone H2AX foci persist on rejoined mitotic chromosomes in normal human diploid cells exposed to ionizing radiation (2006)
  • Author(s): Suzuki, M., Suzuki, K., Kodama, S., Watanabe, M.
  • Journal Title: Radiat.Res. 165・3 Pages: 269-276
• [Journal Article] Interstitial chromatin alteration causes persistent p53 activation involved in the radiation-induced senescence-like growth arrest (2005)
  • Author(s): Suzuki, M., Suzuki, K., Kodama, S., Watanabe, M.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. 340・1 Pages: 145-150
• [Journal Article] Abnormal stability of wild-type p53 protein in a human lung carcinoma cell line. (2005)
  • Author(s): Yamauchi, M., Suzuki K., Kodama, S., Watanabe, M.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. 330・2 Pages: 483-488