放射線照射された細胞の有・低酸素環境への適応機構の解明
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20K08065
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
劉 翠華 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 重粒子線治療研究部, 主任研究員 (00512427)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平山 亮一 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 重粒子線治療研究部, 研究統括 (90435701)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 低酸素培養 / miRNA / 照射 / Fold change / ダウンレギュレート / アップレギュレート / miRNA array / 放射線 / 高LET炭素線 / 炭素線 / miRNAプロファイリング / 低酸素ストレス応答 |
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| Outline of Research at the Start |
これまで我々はＸ線や炭素線などの放射線照射後、低酸素環境で培養した細胞は放射線抵抗性になり、染色体異常頻度は低いことを明らかにしてきた。その詳細メカニズムを解析するために1）照射後、異なる酸素濃度環境で培養した細胞のmiRNAのプロファイリングを解析し、培養する有・低酸素環境の中で特異的に変化するmiRNAを特定する。2）低酸素環境特異的なmiRNA及びタンパク質の発現と細胞致死や染色体異常頻度の生物応答の関連性について明らかにする。これらの結果から放射線照射後の有・低酸素環境に対する細胞応答機構を遺伝子、タンパク質、染色体ならびに細胞レベルでの機構解明に迫る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はマウス腎臓初代培養細胞をX線と80 keV/umの炭素線でそれぞれ常酸素濃度環境下照射し、照射した細胞をサブカルチャー後、異なる酸素濃度環境（1％、３％、21％）で培養した。40時間後に細胞を回収し、網羅的なmiRNA解析を行った。その結果、低酸素濃度環境で培養した細胞のmiRNAは、Fold Changeが常酸素濃度環境で培養した細胞よりも2倍以上アップレギュレートまたは0.5倍以下ダウンレギュレートされるという、数多くの変動miRNAが見られた。特にmmu-miR-210-3pとmmu-miR-210-5pは放射線種に関係なく、常酸素環境で培養した細胞よりも2-7倍以上変動していることがわかった。
さらに、miRNA mimicとinhibitorを用いて細胞にtransfectionし、その後にX線で照射し、コロニー形成法やMTT法を用いて細胞の致死効果を調べた。その結果、常酸素環境で培養した細胞に対して、40 nMのmmu-miR-210-3p mimicとmmu-miR-210-5p mimicをそれぞれtransfectionした細胞は、非transfection細胞よりも多くのコロニー形成があった。一方、低酸素環境で培養した細胞では両者の違いは見られなかった。また、40 nMのmmu-miR-210-3p inhibitorをtransfectionした細胞は、6 GyのX線照射後、3％酸素濃度で培養することで細胞の生存率が非transfection細胞に比べ抑制されることがわかった。つまり、mmu-miR-210-3p inhibitorは低酸素環境での培養により放射線抵抗性が失われることが示唆された。今後は、低酸素環境下でのmmu-miR-210-3pやmmu-miR-210-5pの機能のより詳細を明らかにする予定である。
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Report
(4 results)
Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Fluorescence in situ hybridization analysis of chromosomal aberrations in mouse splenocytes at one- and two-months after total body exposure to iron-56 (Fe) ion particles or X-rays2022
Author(s)
Katsube Takanori , Wang Bing , Tanaka Kaoru , Ninomiya Yasuharu , Hirakawa Hirokazu , Cuihua Liu , Maruyama Kouichi , Guillaume Vares , Qiang Liu , Murakami Masahiro , Nakajima Tetsuo , Fujimori Akira , Nenoi Mitsuru:
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Journal Title
Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis
Volume: 882
Pages: 503548-503548
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Enhanced Effects of Chronic Restraint-Induced Psychological Stress on Total Body Fe-Irradiation-Induced Hematopoietic Toxicity in Trp53-Heterozygous Mice2022
Author(s)
Wang Bing , Katsube Takanori , Tanaka Kaoru , Ninomiya Yasuharu , Hirakawa Hirokazu , Cuihua Liu , Maruyama Kouichi , Murakami Masahiro , Nakajima Tetsuo , Fujimori Akira , Nenoi Mitsuru
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Journal Title
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[Journal Article] Altered Response to Total Body Irradiation of C57BL/6-Tg (CAG-EGFP) Mice2020
Author(s)
Cuihua Liu , Kaoru Tanaka , Takanori Katsube , Guillaume Vares , Kouichi Maruyama , Yasuharu Ninomiya , Zeenath Fardous , Chao Sun , Akira Fujimori , Stephanie G. Moreno , Mitsuru Nenoi , Bing Wang
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Journal Title
Dose Response
Volume: 18 (3)
Issue: 3
Pages: 1-11
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 外来性GFPを発現する組換えマウスにおける放射線応答の変化2023
Author(s)
Cuihua Liu, Tanaka Kaoru, Hirakawa Hirokazu, Katsube Takanori, YaQun Fang, Maruyama Kouichi, Ninomiya Yasuharu, Fujimori Akira, Nenoi Mitsuru, Wang Bing
Organizer
日本放射線影響学会第66回大会
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