| Project/Area Number |
22K12375
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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 63020:Radiation influence-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
Kawai Hidehiko 広島大学, 医系科学研究科(薬), 准教授 (30379846)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
紙谷 浩之 広島大学, 医系科学研究科(薬), 教授 (10204629)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 放射線影響 / 発がん / クラスター性変異 / 放射線被曝 / がん / 幹細胞 / 細胞老化 |
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| Outline of Research at the Start |
放射線被曝によって間質系細胞に誘導された細胞老化が、局所的に慢性炎症を惹起し、段階的プロセスを介して組織幹細胞に“クラスター性変異”生成を誘発することが放射線発がんに寄与している可能性が考えられる。そこで本研究計画では、その検証を目的として、我々が最近独自に開発した次世代シークエンサー（NGS）を用いたハイスループットの変異解析法により、損傷誘発クラスター性変異の解析を進めることで、放射線発がんのメカニズムを明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
It was revealed that, in human cells, characteristic mutations likely dependent on APOBEC3 cytidine deaminases increase in a DNA strand-biased manner in response to radiation exposure and oxidative base damage. Ultimately, a correlation was identified between nucleotide sequence, secondary DNA structure, and the frequency of mutation induction. These findings suggest that increased levels of reactive oxygen species, triggered by environmental changes associated with cellular senescence, may enhance intrinsic clustered mutagenesis mechanisms such as those mediated by APOBEC3, thereby potentially inducing mutations in stem cells. The novel mutation analysis method developed in this study is expected to contribute to the elucidation of previously unknown carcinogenic mechanisms driven by environmental mutagens.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、放射線被曝によって直接生成される活性酸素種や、間質系細胞に誘導された細胞老化や生成される活性酸素種が、細胞内で二次的にクラスター性塩基置換変異を増加させる可能性を見出した。また、本研究においては、新たにシャトルベクターを用いたハイスループットかつ高感度の変異解析法を開発することに成功し、更に、様々な種類の環境変異原による変異解析に応用可能な手法として改良した。今後、この解析法を用いることにより、放射線発がんだけでなく、環境変異原による未知の発がん機構や自然発がんの機構解明に貢献できるものと期待する。
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