変動磁場による誘発遺伝子突然変異の細胞周期依存性とスペクトル解析

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08255229
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 宮越 順二 京都大学, 医学研究科, 助教授 (70121572)
• Keywords: 極低周波変動磁場 / 培養細胞 / 遺伝子突然変異 / HPRT遺伝子 / 同調培養 / スペクトル解析

Research Abstract

ヒト由来培養樹立細胞(MeWo)ならびにチャイニーズハムスター由来CHO‐K1細胞を用いた。突然変異誘発を検索する遺伝子座として、hypoxanthine‐guanine phosphoribosyl transferase(HPRT)遺伝子を選んだ。15cmド-ナツシャーレの外側リングで培養した細胞に400mTの変動磁場(ELF)を1時間から20時間まで曝露した場合、2時間で約4.5倍、10時間で約6倍に突然変異誘発頻度は増加した。ELF曝露をさらに20時間まで行ったが、突然変異誘発頻度のさらなる増加は見られず、ELF10時間曝露とほぼ同じレベルであった。一方、15cmド-ナツシャーレの内側から外側にかけて培養した細胞に400mTで2時間曝露した場合、突然変異誘発頻度は誘導電流密度にほぼ依存して増加した。次にMeWo細胞をアフィディコリン(5μg/ml)処理によりG1期とS期の境界に同調し、ELF曝露(400mT、2h)、Sham曝露、およびX線照射(3Gy)を行なった。X線照射による突然変異はG1期/S期の境界で高く、Sの中期から終期にかけて低くなっている。これに反してELFの場合、S初期で低く、Sの中期で高くなっている。一方、CHO‐K1細胞を用いてELF(400mT、5h)曝露後、6TG^rのクローンについてHPRTcDNAのシークエンスを行ないどのような突然変異が誘発されているか検討した。ELFでは11クローン中、塩基置換7、欠失1、スプライシングエラー3であった。自然突然変異は8クローン中、塩基置換5、スプライシングエラー3であった。まだ例数が少ないので何ともいえないが、ELFと自然突然変異でスペクトラムに大きな違いはなさそうである。従来、ELF曝露では突然変異の誘発が起こらないとされてきた。本研究で用いたELF(50Hz、400mT)は我々の生活環境におけるELFの磁束密度に比べて数万倍という非常に高いものであるが、ELFにより突然変異誘発頻度が増加することを初めて示した報告である。

Research Products

• [Publications] Shuji Ohtsu: "Enhancement of β‐galactosidase gene expression in rat pheochromocytoma cells by exposure to extremely low frequency magnetic fields." Biochemical and Biophysical Research Communications. 212. 104‐109 (1995)
• [Publications] Junji Miyakoshi: "Exposure to 50 Hz magnetic field enhances β‐galactosidase activity in rat PC12‐VG cells." Journal of Japanese Society of Applied Electromagnetics and Mechanics. 3. 52‐56 (1995)
• [Publications] Junji Miyakoshi: "Increase in hypoxanthine‐guanine phosphoribosyl transferase gene mutations by exposure to high‐density 50 Hz magnetic fields." Mutation Research. 349. 109‐114 (1996)
• [Publications] Junji Miyakoshi: "Exposure to magnetic field (5 mT at 60 Hz) does not affect cell growth and c‐myc gene expression." Journal of Radiation Research. 37. 185‐191 (1996)
• [Publications] Junji Miyakoshi: "Increased radiosensitivity of p16 gene‐deleted human glioma cells after transfection with wild‐type p16 gene." Japanese Journal of Cancer Research. (印刷中).
• [Publications] Junji Miyakoshi: "Mutation induction by high‐density 50 Hz magnetic fields in human MeWo cells exposed in the DNA synthesizing phase." International Journal of Radiation Biology. (印刷中).