| Project/Area Number |
23K28234
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| Project/Area Number (Other) |
23H03544 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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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 | Radiation Effects Research Foundation |
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Principal Investigator |
吉田 健吾 公益財団法人放射線影響研究所, 分子生物科学部, 副部長 (70443596)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内村 有邦 公益財団法人放射線影響研究所, 分子生物科学部, 副部長 (20513063)
楠 洋一郎 公益財団法人放射線影響研究所, 分子生物科学部, 主任研究員 (60333548)
田邉 修 公益財団法人放射線影響研究所, バイオサンプル研究センター, センター長 (70221398)
濱崎 幹也 公益財団法人放射線影響研究所, 分子生物科学部, 副主任研究員 (80443597)
松田 由喜子 公益財団法人放射線影響研究所, 分子生物科学部, 研究員 (10735301)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2026: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 放射線関連クローン造血 / 体細胞変異 / クローン造血 / 放射線被ばく / バイオドシメトリ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、放射線関連クローン造血 (すなわち、放射線被ばくに特異的な変異をもち、増殖した血液細胞クローン) に注目し、血液細胞クローンに蓄積した体細胞変異の種類と数に基づいて、放射線被ばく線量だけではなく、被ばく時期の推定も可能になる新たな方法論の構築を目指している。
より具体的には、高線量被ばく群と非被ばく群の原爆被爆者の血液細胞DNAを全エクソームシーケンス解析することで放射線被ばくに特異的なクローン造血変異を同定する。さらに、被ばく時期と線量が明確な原爆被爆者の血液細胞クローンの全ゲノムシーケンス解析とクローン細胞系譜構築によって変異クローンの生成・拡大時期を推定する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、放射線関連クローン造血（すなわち、放射線被ばくに特異的な変異を持ち、増殖した血液細胞クローン）に着目し、血液細胞クローンに蓄積した体細胞変異の種類と数に基づいて、放射線被ばく線量だけでなく、被ばく時期の推定も可能となる新たな方法論の構築を目指している。具体的には、放射線被ばくによって増殖拡大した血液細胞クローン変異を同定した後、被ばく時期と線量が明確な原爆被爆者の血液細胞について、次世代シーケンス解析とクローン細胞系譜の構築を行い、変異クローンの生成・拡大時期を推定することを計画している。
高線量放射線被ばく群で増殖拡大した血液細胞クローン変異を同定するため、2024年度には、1 Gy以上の高線量被ばく群および5 mGy未満の非被ばく群の原爆被爆者それぞれの保存血球サンプルから抽出したDNAを用い、高深度（400x）の全エクソームシーケンス解析を実施した。その結果、約150名の研究対象者から、変異アレル頻度が2%以上の単塩基変異や小規模欠失など、約6,000件の体細胞変異を検出した。さらに、検出された体細胞変異についてターゲットシーケンス解析による検証も行った。
現在、高線量群と非被ばく群の間で、クローン造血の頻度および変異の種類や変異遺伝子に違いがみられるか検討している。また、T細胞受容体ディープシーケンス解析に加えて、SNPアレイジェノタイピングデータを用いたモザイク染色体変異の解析も進めており、コピー数変異やCN-LOH（コピー数が変わらないヘテロ接合性の消失）が高線量群で多くみられるかどうかを検討している。
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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4年間で以下の二つを実施する計画である。
① 高線量群の原爆被爆者および非被ばく群について、血球サンプルの全エクソームシーケンス解析等により、高線量放射線被ばく群に特徴的にみられる血液細胞クローン変異を同定すること。
② 原爆被爆者のクローン細胞の全ゲノムシーケンス解析および細胞系譜構築を行い、変異クローンの生成・拡大時期を推定すること。
これまでの2年間で、①については約150名の対象者に対し、全エクソームシーケンス解析およびSNPアレイジェノタイピングデータ解析を実施し、体細胞変異の検出・検証に至っている。現在は、検出された変異について統計解析を進めている段階である。②についても、照射マウスの造血細胞コロニーに対して被ばく時期推定のための実験およびデータ解析手法を適用し、良好な予備結果を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、二つの線量群の原爆被爆者において検出された血液細胞クローン変異の違いについて統計解析を完了し、高線量放射線被ばくに関連するクローン造血関連変異遺伝子や体細胞変異の特性を明らかにする予定である。
また、全ゲノムシーケンス解析とクローン細胞系譜構築による被ばく時期推定法を、まず照射マウス由来の造血細胞で検証し、その後、原爆被爆者の細胞クローンを用いた実証実験を行う計画である。
この実証実験では、過去にFISH法を用いた染色体検査により染色体転座を有するT細胞またはB細胞クローンが同定され、クローン細胞（特定の染色体転座を持たないものも含む）が数十サンプル保存されている高線量群の原爆被爆者を対象に、全ゲノムシーケンス解析および細胞系譜構築を実施する予定である。
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