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宇宙リスク管理のためのナノマイクロデバイスを用いたDNA損傷検出システムの開発

Publicly Offered Research

Project Area"LIVING IN SPACE" - Integral Understanding of life-regulation mechanism from "SPACE"
Project/Area Number 16H01628
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionIbaraki University

Principal Investigator

中村 麻子  茨城大学, 理学部, 教授 (70609601)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
KeywordsDNA損傷 / H2AX / PDMSチップ / 線量評価 / リスク評価 / マイクロデバイス / DNA DSB
Outline of Annual Research Achievements

本研究計画では放射線被ばく線量評価を含めた総合的な宇宙リスク管理を現場で行うシステム作りにつながると期待されるPDMSチップの開発、そして宇宙線被ばくに対する線量評価バイオマーカーとしてのγ-H2AXの有効性検討を最終目的とし、本年度は以下に掲げる研究項目を実施し成果を得た。
1.「リン酸化H2AXを用いた全身放射線被ばくにおける線量評価の可能性検討」:福島第一原発事故後、原発から20キロ圏内に生息する被災家畜におけるDNA損傷レベルをγ-H2AXアッセイを用いて解析することで、低線量放射線被ばくに対するγ-H2AXのバイオドーシメーターとしての可能性についても検討した。その結果、被災家畜から採取したリンパ球ではコントロールと比較して有意に高いレベルのDNA損傷が検出され、そのDNA損傷は時間依存的に減少していることも明らかとなった。
2.「高LET放射線照射に対する定量バイオマーカーとしてのγ-H2AX評価」:高LET放射線照射後のDNA損傷レベルの変化をγ-H2AXによってモニタリングした。本年度は、炭素線や鉄線など異なるLETの線種に対するDNA損傷レベルを検討するとともに、高LET放射線被ばくの影響を抑制することのできる放射線防護剤の検討を行った。その結果、天然抗酸化物質が高LET放射線に対してもDNA損傷抑制を示すことが明らかとなった。
3.「DNA損傷モニタリングのためのマイクロデバイスの開発」:放射線照射した培養リンパ芽球細胞(TK6)を開発したPDMSマイクロチップに滴下し、チップ上でγ-H2AXアッセイを行ったところ、線量依存的なγ-H2AXレベルの上昇を確認した。このことは、培養細胞の放射線誘発DNA損傷評価にPDMSチップが有用であることを示している。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The causal relation between DNA damage induction in bovine lymphocytes and the Fukushima nuclear power plant accident.2016

    • Author(s)
      Nakamura AJ, Suzuki M, Redon CE, Kuwahara Y, Yamashiro H, Abe Y, Takahashi S, Fukuda T, Isogai E, Bonner WM, Fukumoto M.
    • Journal Title

      Radiation Research

      Volume: 印刷中 Issue: 5 Pages: 161-168

    • DOI

      10.1667/rr14630.1

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒストンH2AXのバイオロジー DNA損傷修復から上皮間葉転換まで2018

    • Author(s)
      中村麻子
    • Organizer
      第5回ヒストンバリアント研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The Causal Relationship between DNA Damage Induction in Bovine Lymphocytes and the Fukushima Nuclear Power Plant Accident.2018

    • Author(s)
      Nakamura AJ, Suzuki M, Redon CE, Kuwahara Y, Yamashiro H, Abe Y, Takahashi S, Fukuda T, Isogai E, Bonner WM, Fukumoto M.
    • Organizer
      2nd International Symposium of Quantum Beam Science at Ibaraki University
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] In vivo analysis of multiple cellular responses during radiation-induced tumorigenesis2017

    • Author(s)
      Nakamura AJ
    • Organizer
      Genome Damage Network workshop2017 -genome stability-
    • Place of Presentation
      群馬大学(群馬県前橋市)
    • Year and Date
      2017-02-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Evaluation of novel radiaoprotective drug and development of DNA damage monitoring micro-nano device for triage of radiation exposure.2017

    • Author(s)
      Nakamura AJ, Tetsuka R, Takahashi K, Tamura T, Suzuki T and Hirayama R.
    • Organizer
      63rd Annual international meeting Radiation Research Society
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 抗酸化剤による高LET放射線に対するDNA損傷防護効果の検討2017

    • Author(s)
      中村麻子、手塚諒哉、笹谷めぐみ、志村勉、神谷研二
    • Organizer
      日本宇宙生物科学会 第31回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Establishment of a technique for combining γ-H2AX detection with telomere-FISH for assessment of acute radiation syndrome risk2017

    • Author(s)
      Nakamura AJ
    • Organizer
      International Symposium on LIVING IN SPACE
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis for mechanism of age-associated decline in DNA damage repair capacity.2017

    • Author(s)
      Oizumi T and Nakamura AJ
    • Organizer
      2nd International Symposium of Quantum Beam Science at Ibaraki University
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 上皮間葉転換 (EMT) 経路におけるH2AXの機能解析2017

    • Author(s)
      石原将治、中村麻子
    • Organizer
      日本放射線影響学会第60回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Piceatannolによる放射線防護効果の検討2017

    • Author(s)
      手塚諒哉、平山亮一、下川卓志、中村麻子
    • Organizer
      日本放射線影響学会第60回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 放射線量依存的な循環器疾患誘発メカニズムの解析2017

    • Author(s)
      朽木弥緒、佐藤未紗、高橋規郎、中村麻子
    • Organizer
      日本放射線影響学会第60回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 老化に伴うDNA損傷修復能力低下の原因解明2017

    • Author(s)
      大泉昂之、丸山里奈、中村麻子
    • Organizer
      日本放射線影響学会第60回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Enrich環境による放射線誘発性DNA損傷応答および炎症反応への影響2017

    • Author(s)
      来栖圭介、島田義也、森岡孝満、西村まゆみ、柿沼 志津子、中村麻子
    • Organizer
      日本放射線影響学会第60回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] PDMSチップを用いたDNA損傷モニタリングシステムの開発2017

    • Author(s)
      高橋健太、田村隆大、鈴木孝明、中村麻子
    • Organizer
      日本放射線影響学会第60回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis for mechanism of age-associated decline in DNA damage repair capacity.2017

    • Author(s)
      Oizumi T and Nakamura AJ
    • Organizer
      63rd Annual international meeting Radiation Research Society
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The radiation dose dependent cellular responses in spontaneously hypertensive rat (SHR) as an animal model of cardiovascular disease.2017

    • Author(s)
      Kuchiki M, N Takahashi and Nakamura AJ
    • Organizer
      63rd Annual international meeting Radiation Research Society
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カロリー制限による放射線発がん抑制機構の解明を目指したマウス組織応答解析2016

    • Author(s)
      中村麻子、蔀里佳、人見一寛、沼尾祐美、澤井裕一、尚奕、柿沼志津子、立花章
    • Organizer
      日本放射線影響学会第59回大会
    • Place of Presentation
      広島アステ―ルプラザ(広島県広島市)
    • Year and Date
      2016-10-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA damage induction in bovine lymphocytes after the Fukushima nuclear accident.2016

    • Author(s)
      Nakamura AJ, Suzuki M, Redon CE, Kuwahara Y, Bonner WM and Fukumoto M.
    • Organizer
      62nd Annual international meeting Radiation Research Society
    • Place of Presentation
      ハワイワイコロア(アメリカ)
    • Year and Date
      2016-10-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] γ-H2AXのバイオロジー2016

    • Author(s)
      中村麻子
    • Organizer
      第68回哺乳動物変異原性試験(MMS)研究会定例研究会
    • Place of Presentation
      御殿場高原ホテル時之栖(静岡県御殿場市)
    • Year and Date
      2016-06-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Evaluation of radiation-induced DNA damage using gamma-H2AX as a biodosimeter.2016

    • Author(s)
      Nakamura AJ
    • Organizer
      第2回レジリエント・コミュニティ国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      郡山市中央公民館(福島県郡山市)
    • Year and Date
      2016-04-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 茨城大学 麻子研究室ホームページ

    • URL

      http://asakolab.sci.ibaraki.ac.jp/index.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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