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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Acute Effects of Space Radiation with Different Radiation Qualities and Dose-rates

Planned Research

Project Area"LIVING IN SPACE" - Integral Understanding of life-regulation mechanism from "SPACE"
Project/Area Number 15H05945
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

高橋 昭久  群馬大学, 重粒子線医学推進機構, 教授 (60275336)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 日出間 純  東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (20250855)
Project Period (FY) 2015-06-29 – 2020-03-31
Keywords宇宙放射線 / 太陽紫外線 / 微小重力 / 複合影響 / がんの進行
Outline of Annual Research Achievements

1.クリノスタット放射線同時照射装置の開発:3Dクリノスタットに遠心機を組合せ、中心軸にRIを装着することで、月および火星を模擬した低重力・低線量率放射線同時照射装置を開発した。先の開発装置と合わせて、本装置をプラットフォームとして多数の共同研究を行うことで、本領域への貢献が期待できる。
2.疑似微小重力環境における放射線同時照射実験:ヒト正常線維芽細胞を用い、3Dクリノスタット炭素線同時照射装置によるサンプルにつき、RNAseqを行い、がん抑制遺伝子産物p53の下流の制御に関わり細胞周期G1およびG2チェックポイントが解除される可能性を示唆する結果を得た実際に、複合影響で染色体異常頻度が高まることも明らかにした。
3.疑似微小重力環境における紫外線同時照射実験:これまでに、UVB-LED照射装置を装着した植物培養器を3Dクリノスタットに搭載し、植物のUVBによる障害に対する疑似微小重力が及ぼす影響について、1G環境でUVB抵抗性に重要な役割を演じていることを示した。本成果をベースに、「宇宙微小重力・高放射線環境ストレスに対する植物の応答解析」として本年度JAXA「きぼう」利用フィジビリティースタディ(FS)に採択された。本FSでは、これまでの研究成果について、宇宙環境を利用して検証することを目的としている。現在、2021年度の宇宙実験の実施を目指して、装置開発を含め、準備を進めている。
4.疑似微小重力環境における「がんの進行」に関する研究:微小重力環境を模擬した尾部懸垂マウスでは、免疫系器官が萎縮し、腫瘍の増殖が亢進し、肺転移の増加を確認し、がんは進行することを明らかにしてきた。この結果を基に、「宇宙でガンの進行は早まるのか?」を明らかにすることを目的としてFSに採択され、宇宙実験の実現のため、準備を進めている。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (36 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (28 results) (of which Int'l Joint Research: 13 results,  Invited: 13 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] NASA/UCLA/テキサス大学MDアンダーソンがん研究センター(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      NASA/UCLA/テキサス大学MDアンダーソンがん研究センター
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research] グアダラハラ大学(メキシコ)

    • Country Name
      MEXICO
    • Counterpart Institution
      グアダラハラ大学
  • [Int'l Joint Research] ドイツ重イオン研究所(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      ドイツ重イオン研究所
  • [Journal Article] Very high sensitivity of African rice to artificial ultraviolet-B radiation caused by genotype and quantity of cyclobutane pyrimidine dimer photolyase2020

    • Author(s)
      Mmbando GS, Teranishi M, Hidema J.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 10 Pages: 3158

    • DOI

      10.1038/s41598-020-59720-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Space radiation biology for “Living in Space”2020

    • Author(s)
      Furukawa S, Nagamatsu A, Nenoi M, Fujimori A, Kakinuma S, Katsube T, Wang B, Tsuruoka C, Shirai T, Nakamura AJ, Sakaue-Sawano A, Miyawaki A, Harada H, Kobayashi M, Kobayashi J, Kunieda T, Funayama T, Suzuki M, Miyamoto T, Hidema J, Yoshida Y, Takahashi A.
    • Journal Title

      BioMed Res Int.

      Volume: 2020 Pages: 4703286

    • DOI

      10.1155/2020/4703286

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Expression profile of cell cycle-related genes in human fibroblasts exposed simultaneously to radiation and simulated microgravity2019

    • Author(s)
      Ikeda H, Muratani M, Hidema J, Hada M, Fujiwara K, Souda H, Yoshida Y, Takahashi A.
    • Journal Title

      Int J Mol Sci

      Volume: 20 Pages: 4791

    • DOI

      10.3390/ijms20194791

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] My future plan of ISS-Kibo and Deep Space Gateway utilization experiments-2020

    • Author(s)
      Takahashi A.
    • Organizer
      The 10th International Society of Radiation Neurobiology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] There exists a difference in chloroplast localization of CPD photolyase among plant species2020

    • Author(s)
      Komatsu C, Hara M, Takahashi Y, Teranishi M, Hidem J.
    • Organizer
      第61回日本植物生理学会
  • [Presentation] Recommendations for space radiation research2020

    • Author(s)
      Takahashi A.
    • Organizer
      13th Quantum Medicine
    • Invited
  • [Presentation] RNA sequencing of cell cycle-related genes in human fibroblasts exposed simultaneously to radiation and simulated microgravity2020

    • Author(s)
      Takahashi A, Ikeda H, Muratni M, Hidema J, Fujiwara K, Souda H, Yoshida Y, Hada M.
    • Organizer
      2020 NASA Human Research Program Investigators' Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Increased chromosome aberrations in lymphoblastoid cells exposed simultaneously to simulated microgravity and radiation2020

    • Author(s)
      Yamanouchi S, Rhone J, Takahashi A, Hada M.
    • Organizer
      2020 NASA Human Research Program Investigators' Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Increased protein phosphorylation and actin dynamics as early response in cells exposed to gravity changes2020

    • Author(s)
      Fujiwara K, Takahashi A, Ju WZ, Yoshida Y, Yamanouchi S, Hada M.
    • Organizer
      2020 NASA Human Research Program Investigators' Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 宇宙放射線と重力環境変化による複合影響研究2020

    • Author(s)
      髙橋昭久 , 神戸崚輔 , 鈴木健之 , 鶴岡千鶴 , 森岡孝満 , 武島嗣英 , 吉田由香里 , 中村麻子 , 秦恵 , 永松愛子 , 大平充宣 , 稲富裕光 , 柿沼志津子
    • Organizer
      第 34回宇宙環境利用シンポジウム
  • [Presentation] 宇宙微小重力・高放射線環境ストレスに対する植物の応答解析に関する宇宙実験の準備状況2020

    • Author(s)
      日出間純
    • Organizer
      第 34回宇宙環境利用シンポジウム
  • [Presentation] Future tasks for plant space radiation research area2019

    • Author(s)
      Hidema J.
    • Organizer
      Joint Workshop by GIMRT & "Kibo" Users' Network of JAXA & AIRC
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Assessment of cancer risk from radiation hazard in space2019

    • Author(s)
      Takahashi A.
    • Organizer
      The 3rd International Moon Village Workshop&Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Expression profile of cell cycle-related genes in human fibroblasts exposed simultaneously to radiation and simulated microgravity2019

    • Author(s)
      Takahashi A, Ikeda H, Muratani M, Hidema J, Hada M, Fujiwara K, Souda H, Yoshida Y.
    • Organizer
      35th Annual Meeting of the American Society for Gravitational and Space Research
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Increased chromosome aberrations in cells exposed simultaneously to simulated microgravity and radiation2019

    • Author(s)
      Hada M, Rhone J, Beitman AJ, Ikeda H, Plante I, Souda H, Yoshida Y, Held KD, Fujiwara K, Saganti PB, Takahashi A.
    • Organizer
      35th Annual Meeting of the American Society for Gravitational and Space Research
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] How to research about simulated space environments on the Earth2019

    • Author(s)
      Takahashi A.
    • Organizer
      International Conference on Mechanical, Electrical and Medical Intelligent System
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 宇宙って?2019

    • Author(s)
      髙橋昭久
    • Organizer
      日本放射線影響学会第 62回大会 市民公開講座
    • Invited
  • [Presentation] まだまだ終わらない宇宙実験2019

    • Author(s)
      髙橋昭久
    • Organizer
      日本放射線影響学会第 62回大会 市民公開講座
    • Invited
  • [Presentation] Increased chromosome aberrations in lymphoblastoid cells exposed to radiation under simulated microgravity2019

    • Author(s)
      Yamanouchi S, Rhone J, Takahashi A, Hada M.
    • Organizer
      日本放射線影響学会第 62回大会
  • [Presentation] Space experiments for cancer risk assessment2019

    • Author(s)
      Takahashi A.
    • Organizer
      International Training Course on Carbon-ion Radiotherapy 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 宇宙生存環境拡大のために:宇宙放射線と重力環境変化の複合影響研究2019

    • Author(s)
      髙橋昭久
    • Organizer
      京大定例オープンセミナー
    • Invited
  • [Presentation] 宇宙環境における植物放射線影響研究の今後の課題2019

    • Author(s)
      日出間純,髙橋昭久
    • Organizer
      マイクログラビティ応用学会第31回大会
    • Invited
  • [Presentation] Is gravity parameter necessary for cancer risk assessment in long-term manned space missions?2019

    • Author(s)
      Takahashi A.
    • Organizer
      7th International Systems Radiation Biology Workshop
    • Invited
  • [Presentation] 「宇宙に生きる」ための宇宙放射線影響研究シナリオ2019

    • Author(s)
      髙橋昭久
    • Organizer
      日本宇宙生物科学会第 33回大会
    • Invited
  • [Presentation] 放射線と疑似微小重力影響:ヒト線維芽細胞における遺伝子発見解析2019

    • Author(s)
      髙橋昭久 , 池田裕子 , 村谷匡史 , 日出間純 , 秦恵 , 藤原敬己 , 想田光 , 吉田由香里
    • Organizer
      日本宇宙生物科学会第 33回大会
    • Invited
  • [Presentation] 宇宙環境を模擬した放射線と無重力による脳障害およびその回復機構の解析2019

    • Author(s)
      吉田由香里 , Araceli E-J, David F-Q, de Anda Sonia L, 髙橋昭久
    • Organizer
      日本宇宙生物科学会第 33回大会
  • [Presentation] Chromosome aberrations in lymphoblast cells exposed simultaneously to simulated microgravity and radiation2019

    • Author(s)
      Yamanouchi S, Rhone J, Takahashi A, Hada M.
    • Organizer
      日本宇宙生物科学会第 33回大会
  • [Presentation] 宇宙での長期滞在:宇宙放射線とガン死リスク2019

    • Author(s)
      髙橋昭久
    • Organizer
      第1回探査の将来を考える勉強会
    • Invited
  • [Presentation] Temporary loading prevents cancer progression and immune organ atrophy induced by tail suspension2019

    • Author(s)
      Takahashi A, Wakihata S, Ma L, Adachi T, Yoshida Y, Ohira Y.
    • Organizer
      32nd The International Symposium on Space Technology and Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Space experiments for "cancer progression" in the International Space Station2019

    • Author(s)
      Takahashi A, Muratani M, Sawano A, Miyawaki A.
    • Organizer
      40th Annual International Society for Gravitational Physiology Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gunma University Heavy Ion Medical Center (GHMC): Therapy and space research2019

    • Author(s)
      Takahashi A.
    • Organizer
      International Conference on Technology and Social Science 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 宇宙植物科学研究の今後の課題2020

    • Author(s)
      日出間純
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      (公社)日本植物学会電子出版物編集委員会
    • ISBN
      2432-9819
  • [Remarks] 安全・安心な深宇宙有人探査に向けて

    • URL

      http://www.gunma-u.ac.jp/outline/out010/g1940

URL: 

Published: 2021-01-27  

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