Establishment of a research platform for individual differences in radiation exposure effects using induced pluripotent stem cells and advanced microscopy
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21H03599
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 63020:Radiation influence-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
渡邉 朋信 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (00375205)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
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| Keywords | 放射線ひばく影響 / ラマン散乱スペクトル計測 / 低線量域 / iPS細胞技術 / 個人差研究 / 光学顕微鏡 / 放射線被ばく障害 / 放射線被ばく影響 / 停戦領域 / ラマン散乱分光計測 / 一分子計測 / 低線放射線被ばく影響 |
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| Outline of Research at the Start |
私たちは、日常的に低線量域（100mSv～200mSv以下）の放射線に被ばくしている。しかし、その個人差医に関する研究は、ほぼ進んでいない。ヒトに対して人為的に放射線被ばく影響を与えることが出来ないからである。そこで、本研究では、人工多能性幹細胞(iPS細胞)に対する放射線被ばく影響および耐性を網羅的に定量する光計測システムを開発し、低線量放射線被ばく影響の個人差を調査する実験基盤を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、由来の異なるヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)株から作成した胚様体に対する放射線被ばく影響および耐性を網羅的に定量する光計測システムを開発し、上記システムを用いて、ヒト初期胚に対する放射線被ばく影響の個人差を決定する要因を解明する。2023年度は、これら５種類のヒトiPS細胞株について、①上記差異を引き起こす遺伝子発現ネットワークを同定するためにトランスクリプトーム解析を行うこと、および、②同じ遺伝子背景を持つ（由来が同一人）iPS細胞株に放射線を照射し、放射線影響が異なる株をクローニングすること、とした。
本研究では、顕微鏡上でラマン散乱スペクトル計測に用いた培養皿から細胞を収集し、トランスクリプトーム解析を行う。そこでまず、５種のヒトiPS細胞について、同日同時に放射線照射を行い、同一の計測（成長速度とラマン散乱スペクトル計測）を再度行った。これは、実験の再現性の確認、および、実験環境・状況を統一化することにもなる。放射線被ばく後の成長速度には、５種類間の差異が明らかに示され、ヒスパニック系女性の細胞から作成されたBXS0115株に最も強い被ばく耐性が確認された。ラマン散乱スペクトルにおいても、BXS0115株は最も小さな形状変化を示した。成長に対して放射線照射に影響を受けなかった細胞は、そもそも放射線照射に対する応答が小さいことを示している。一方で、細胞株間で共通する明確な変化も確認できなかった。予定通り、ラマン散乱計測後の細胞は回収され、トラスクリプトームデータは収集されている。上記データは、今後、引き続き解析していく。
なお、上記作業中にクローニングを実施しており、樹立された細胞株クローンは今後の研究に使用していく予定である。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(15 results)
