低線量X線照射の老化、癌化、分化に対するホルミシス効果を検証する基礎研究

• Project/Area Number: 20K16736
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Nihon institute of Medical Science
• Principal Investigator: 小川 由香里 日本医療科学大学, 保健医療学部, 准教授 (80512409)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: X線 / ホルミシス / 老化 / 癌化 / 機能性物質 / 分化

Outline of Research at the Start

高線量のX線照射による癌細胞選択的な細胞死誘導効果が知られており、X線は臨床の現場で広く使用されている。一方、多くの人は、定期健康診断などにおいて、低線量のX線を用いた検査を受けている。しかし、低線量のX線暴露により、生体の機能に対してどの程度の影響を与えるか不明である。本研究では、培養細胞を用いて、低線量X線の暴露により寿命、細胞老化、炎症、癌化、分化誘導、薬剤感受性に与える影響を調べる。また、高齢者は多くの薬剤を併用することが多いため、薬剤併用によりX線への感受性がどの程度変動するかを検討する。

Outline of Annual Research Achievements

高線量のX線は、癌細胞選択的な細胞死誘導効果を有していることが知られており、癌治療などの臨床現場で広く使用されている。一方、低線量のX線は、定期健康診断などの検査や歯科撮影などで多用されている。しかし、低線量のX線暴露により、生体の機能に対してどの程度の影響を与えるか不明である。本研究では、培養細胞を用いて、低線量のX線暴露により寿命、細胞老化、炎症、癌化、分化誘導などに与える影響を調べる。さらに、高齢者などは多くの薬剤を併用することもあるため、様々な物質の存在下においてX線への感受性がどの程度変動するかを検討する。
本研究においては、様々な指標に汎用できる細胞レベルの影響評価系の構築と新規物質の探索が必須となる。そこで、本年度は、より汎用性のある影響評価系の確立に加え、新規機能性物質の検討を行った。今後は、現在確立している細胞レベルの影響評価系を応用し、低線量X線による寿命、細胞老化、炎症、癌化、分化誘導への影響を検討するとともに新規機能性物質の有用性の検討を行う予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

様々な指標に汎用できる細胞レベルの影響評価系の構築と新規物質の探索が、本研究の成否に直結する。このことから、本年度は化学構造を考慮しながら新規機能性物質の検討に重点的に取り組み、一定の成果を得ることができた。しかし、初年度より新型コロナウイルス蔓延による影響を受けており、当初計画していた低線量のX線照射による細胞老化、癌化などに対する影響評価の実施まで至っていない。以上のことから、全体としての進捗状況はやや遅れていると判断した。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、選定した機能性物質を用いて、様々な細胞に対するX線照射時の細胞傷害性の有無を確認する予定である。また、現在確立している影響評価系を応用し、低線量のX線照射による細胞老化、癌化などに対する影響評価を実施する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Comprehensive Study of Anti-UVC Activity and Cytotoxicity of Hot-water Soluble Herb Extracts (2023)
  • Author(s): IZAWA MAKI、OTAKA YUSEI、SAKAGAMI HIROSHI、TANUMA SEI-ICHI、AMANO SHIGERU、UOTA SHIN、INOMATA MEGUMI、KATO YUKA、KADOKURA HIROSHI、YOKOSE SATOSHI、SUNAGA KATSUYOSHI、KOGA-OGAWA YUKARI、NAKAYA GIICHIROU、KITO SHINJI
  • Journal Title: In Vivo Volume: 37 Issue: 4 Pages: 1540-1551
  • DOI: 10.21873/invivo.13239
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] UVC-Protective Activity of Lemongrass Among 12 Fat-soluble Herbal Extracts: Rapid Decay Due to Cytotoxicity (2023)
  • Author(s): OTAKA YUSEI、IZAWA MAKI、SAKAGAMI HIROSHI、SHIBA NORIYOSHI、TAKAHASHI NOBUTOSHI、TANUMA SEI-ICHI、AMANO SHIGERU、UOTA SHIN、INOMATA MEGUMI、YOKOSE SATOSHI、SUNAGA KATSUYOSHI、HAYASHI SHINICHIRO、KOGA-OGAWA YUKARI、NAKAYA GIICHIROU、KITO SHINJI
  • Journal Title: In Vivo Volume: 37 Issue: 6 Pages: 2464-2472
  • DOI: 10.21873/invivo.13353
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Augmentation of Neurotoxicity of Anticancer Drugs by X-Ray Irradiatio (2020)
  • Author(s): Nakaya G, Sakagami H, Koga-Ogawa Y, Shiroto A, NobesawaT, Ueda D, Nakatani S, Kobata K, Iijima Y, Tone S, Debit-Gonzaleza, Garcia-Contreras R, Tomomura M, Kito S, Tamura N , Takeshima H
  • Journal Title: in vivo Volume: 34 Issue: 3 Pages: 1009-1016
  • DOI: 10.21873/invivo.11869
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Biological Properties of the Aggregated Form of Chitosan Magnetic Nanoparticle (2020)
  • Author(s): PAULINO-GONZALEZ ANGEL DAVID、IFUKU SHINSUKE et al.
  • Journal Title: In Vivo Volume: 34 Issue: 4 Pages: 1729-1738
  • DOI: 10.21873/invivo.11966
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research