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Genetic basis of individual differences of radiosensitivity for medical radiation protection

Research Project

Project/Area Number 23K24996
Project/Area Number (Other) 22H03742 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 63020:Radiation influence-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

松浦 伸也  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (90274133)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 阿久津 シルビア夏子 (AkutsuSilviaNatsuko)  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助教 (10822299)
宮本 達雄  山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (40452627)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Keywords放射線感受性 / 個人差 / 医療放射線防護 / ゲノム編集
Outline of Research at the Start

健常者集団には放射線感受性が高い人が含まれており、そのような人は医療放射線被ばくによって、発がんリスクが増加することが懸念される。本研究では、代表的な遺伝病のヘテロ保因者が放射線感受性個人差を規定することを明らかにするために、ゲノム編集法を用いてモデル細胞とマウスを作成して、放射線感受性を相互に比較する。

Outline of Annual Research Achievements

高線量の放射線被ばくが発がんリスクを有意に増加させることが、広島・長崎の原爆被爆者疫学調査により明らかにされた。この結果に基づいて国際放射線防護委員会(ICRP)は、公衆に対して放射線被ばくの線量限度を設定するよう各国に勧告した。一方、医療放射線被ばくには線量限度は定められていないが、頻回のX線やCT検査が発がんリスクを増加させることは確実なため、医療現場においても放射線防護の最適化が必要である。健常者集団には放射線感受性が高い人が含まれており、そのような人は頻回なX線やCT検査などの医療放射線被ばくによって、発がんリスクが増加することが懸念される。放射線のリスクを最小限に抑えながら有効性を高めるためには、放射線感受性の個人差をより深く理解する必要があるが、その遺伝基盤は未だ解明されていない部分が多い。

研究代表者らはこれまで、放射線感受性の候補遺伝子変異を導入したヒト培養モデル細胞を作成して、染色体の大量画像データを取得することで、交絡因子や遺伝的背景の影響を受けない放射線感受性個人差の高感度な定量的評価法を開発した。この手法を用いて、放射線感受性の遺伝素因に関する基礎的データを収集した。

本研究では、代表的な遺伝病のヘテロ保因者モデル細胞とマウスを作成して、放射線感受性を相互に比較することにより、ヘテロ保因者の発がん感受性が、遺伝病の高発がん性によって明確に区別できるかどうかを明らかにする計画を立てた。本年度は、MRE11Aを原因遺伝子とするAT-LD患者EB株化リンパ球を入手するとともに、ゲノム編集法を用いてMRE11Aが欠損したモデルマウスを樹立した。今後、高発がん感受性マウスであるAPCmin/+マウスとヘテロ保因者モデルマウスとを交配して、MRE11A遺伝子変異との複合ヘテロ接合体マウスを作成し、発がん感受性を定量的に評価する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

MRE11Aを原因遺伝子とするAT-LDの患者EB株化リンパ球を入手するとともに、ゲノム編集法を用いてMRE11Aが欠損したモデルマウスを作成したことから、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

ヒト大腸がんのモデルマウスであるAPCmin/+マウスは、Apc遺伝子の片側に変異が生じており、もう片側の遺伝子が機能を失うことによって小腸腫瘍を発生する。小腸腫瘍は放射線照射によって線量依存的に増加することから、放射線発がんを高感度に検出するマウスとして使用されている。これまでにAPCmin/+マウスとMRE11A遺伝子ヘテロ保因者モデルマウスを交配して複合ヘテロ接合体マウスを作成し、放射線全身照射を開始したところである。今後、これらのマウスに発生する小腸腫瘍の数を調べて、放射線感受性を定量的に評価する予定である。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] CGG repeat expansion in LRP12 in amyotrophic lateral sclerosis2023

    • Author(s)
      Kume Kodai Kurashige Takashi Muguruma Keiko Morino Hiroyuki、...Kawakami Hideshi
    • Journal Title

      The American Journal of Human Genetics

      Volume: 110 Issue: 7 Pages: 1086-1097

    • DOI

      10.1016/j.ajhg.2023.05.014

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Inborn error of human CYLD causes combined immunodeficiency with syndromic features2024

    • Author(s)
      Takaki Asano, Risa Matsumura, Silvia Natsuko Akutsu, Shinya Matsuura
    • Organizer
      The 8th International Symposium of the Network-type Joint Usage/Research Center for Radiation Disaster Medical Science
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 異数性症候群におけるiPSCリプログラミングを介したトリソミー補正を追跡するモデル細胞系の開発2023

    • Author(s)
      阿久津シルビア夏子、松村梨紗、浅野孝基、松浦伸也
    • Organizer
      第7回放射線災害・医科学研究拠点カンファランス
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 放射線高感受性を示すと考えられる新規原発性免疫不全症2023

    • Author(s)
      浅野孝基、松村梨紗、阿久津シルビア夏子、松浦伸也
    • Organizer
      中国地区放射線影響研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲノム編集技術を用いた突然変異高感度検出系の改良2023

    • Author(s)
      明道友希、谷本早紀、長島明輝、坂本裕貴、坪田一希、宮本達雄、松浦伸也、田内 広
    • Organizer
      日本放射線影響学会第66回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Generation of a model cell system to track trisomy correction during reprogramming in aneuploidy syndromes2023

    • Author(s)
      Silvia Natsuko Akutsu, Risa Matsumura, Takaki Asano, Shinya Matsuura
    • Organizer
      日本人類遺伝学会第68回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] CGG repeat expansion in LRP12 in amyotrophic lateral sclerosis2023

    • Author(s)
      Kume K, Kurashige T, Muguruma K, Morino H, Tada Y, Kikumoto M, Miyamoto T, Akutsu SN, Matsuda Y, Matsuura S, Nakamori M, Nishiyama A, Izumi R, Niihori T, Ogasawara M, Eura N, Kato T, Yokomura M, Nakayama Y, Ito H, Nakamura M, Saito K, Riku Y, Iwasaki Y, Maruyama H, Aoki Y, Nishino I, Izumi Y, Aoki M, Kawakami H
    • Organizer
      日本人類遺伝学会第68回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a model cell system for tracking iPSC reprogramming-mediated trisomy correction in aneuploidy syndrome2023

    • Author(s)
      Silvia Natsuko Akutsu, Risa Matsumura, Shinya Matsuura
    • Organizer
      The 7th International Symposium of the Network-type Joint Usage/Research Center for Radiation Disaster Medical Science
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 放射線感受性の遺伝的背景2023

    • Author(s)
      松浦伸也
    • Organizer
      JASTRO第13回放射線生物セミナー
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Reprogramming can induce chromosome self-correction2022

    • Author(s)
      Silvia Natsuko AKUTSU, Risa MATSUMURA, Shinya MATSUURA
    • Organizer
      第46回中国地区放射線影響研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞初期化で誘導される染色体自己修正機構について2022

    • Author(s)
      阿久津シルビア夏子、松村梨紗、松浦伸也
    • Organizer
      日本放射線影響学会第65回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] iPSC reprogramming-mediated aneuploidy correction in the major autosomal trisomy syndromes2022

    • Author(s)
      Silvia Natsuko Akutsu, Tatsuo Miyamoto, Daiju Oba, Keita Tomioka, Hiroshi Ochiai, Hirofumi Ohashi, Shinya Matsuura
    • Organizer
      日本人類遺伝学会第67回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] iPSC reprogramming-mediated aneuploid rescue in the major autosomal trisomy syndromes2022

    • Author(s)
      Silvia Natsuko Akutsu, Tatsuo Miyamoto, Daiju Oba, Keita Tomioka, Hiroshi Ochiai, Hirofumi Ohashi, Shinya Matsuura
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞初期化で誘導される染色体異数性の自己修正機構の解明2022

    • Author(s)
      阿久津シルビア夏子、林 洋平
    • Organizer
      理研・科技ハブ共同研究プログラム 2022年度合同ワークショップ
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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