PCRおよび生体試料を用いた新規放射線被ばく評価の実用化のための研究
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21K04939
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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 31010:Nuclear engineering-related
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
松尾 陽一郎 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (90568883)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
泉 佳伸 福井大学, 附属国際原子力工学研究所, 教授 (60252582)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 放射線 / DNA切断 / PCR / DNA / 生体影響 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)を用い、電離放射線によるDNA損傷の収量を評価することで、生体試料を用いた吸収線量を推定するための新規手法を開発することを目的とする。ガンマ線ならびに重粒子線、陽子線などのLET(線エネルギー付与)の異なる複数の放射線が存在する混成場においても作業者の安全管理ができる線量評価法を確立するとともに、DNA素子を開発し実用に供することを最終目的としている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度は以下の項目について、研究を推進した。
①実際に放射線作業従事者が、本手法に拠るDNA素子を使用する場合、DNAを長期間・小型化した状態で携帯する必要がある。このための検討を行った。乾式として、スライドガラス上に固定したDNAに対して、γ線を0.1～10Gy照射した場合のPCR効率を評価した。マイクロアレイと同様、スライドガラスに、PCRのプライマー領域を結合させ、ここにガンマ線を照射し、切断によりスライドガラスから遊離したDNA(プライマー)の収量を定量(デジタル)PCRにより評価した。結果としては、吸収線量の増加に伴って、DNA鎖切断収量が上昇する(プライマー量が増える)という、予想された傾向を確認した。
②PCRを阻害するDNA損傷のタイプについて、情報が不足している。特にAPサイト(脱プリン塩基)がPCRを阻害するかどうかは不明である。放射線を照射したDNAに対し、APサイトを鎖切断に変換する酵素(Fpg)を作用させることで、APサイトのPCRへの阻害の有無を明らかにした。結果として、APサイトはPCRを阻害する結果が示された。その阻害の程度は、塩基の酸化損傷より高いことも示された。次年度、損傷の種類を区別した解析を行う計画である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は、これまでのDNA損傷を評価する手法では実現できなかった、課題(i)感度の向上、課題(ii)実用化に向けたDNA素子化の検討、課題(iii)線質・線量の推定方法の確立、の3つの課題を解決し、DNAを素子として捉え、生体試料を用いた吸収線量を推定するための新規手法を開発することを目的として実施している。
項目①により、PCRによりDNAの損傷のタイプが明らかになることで、酵素処理により損傷の種類を変換することで、損傷の種類を区別した解析を行う目途がついた。また、項目②により、スライドガラス上に固定したDNAに対するPCRによるDNA損傷の評価の可能性が示された。研究はおおむね順調に進展しており、2023年度も計画通り推進する。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度は、課題(iii)線質・線量の推定方法の確立、に取り組む。特異的にDNA損傷を認識する抗体を用いた免疫抗体法(ELISA)でDNA鎖の損傷収量を評価し、PCRによって得られた結果との比較、検討する。これらDNA鎖切断収量、DNA損傷の種類の推定をもとに、線質(LET)および線量の推定を行う。具体的には実際にガンマ線(低LET放射線)および重粒子線(高LET放射線)を照射し、そこから線質、線量が推定できるかの試験を行う。
また、最終年度として、課題(i)、(ii)の結果を取りまとめ、研究全体を総括する。
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Report
(2 results)
Research Products
(1 results)
