2017 Fiscal Year Research-status Report
どの程度低い放射線被曝、どの程度低い線量率被曝が循環器疾患と相関するか？
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15K00554
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| Research Institution | Radiation Effects Research Foundation |
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Principal Investigator |
高橋 規郎 公益財団法人放射線影響研究所, 顧問 (40333546)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大石 和佳 公益財団法人放射線影響研究所, 広島臨床研究部, 部長 (20393423)
丹羽 保晴 公益財団法人放射線影響研究所, 分子生物科学部, 副主任研究員 (40284286) [Withdrawn]
三角 宗近 公益財団法人放射線影響研究所, 統計部, 研究員 (90457432)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 放射線影響 / 循環器疾患 / 動物実験 / 機序解明 / バイオマーカー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原爆被爆者、放射線治療後の患者、職業や環境中での低線量被曝したヒトを対象とした疫学調査は高血圧、心疾患、脳卒中、慢性腎疾患など循環器疾患の発症リスクが被曝線量に相関して上昇することを示唆している。しかし、この事象が放射線の直接的作用なのかが明確ではないので、動物実験により検証している。我々が導入した動物実験系は、極めて高感度で、放射線が循環器疾患に相関していることを示した。そこで、本研究では低線量(0.2Gy以下)および低線量率(0.1Gy/日以下)の放射線被曝と循環器疾患との相関をSHRラットおよびSHRSPラットを用いて調べることとした。 イ)平成27年度においては、SHRSPに0.2Gyの放射線を照射したラットを用いて実験を行ったところ、脳卒中発症時期が有意に早期化していることがわかった。そこで平成28年度より0.1Gyを照射したSHRSPを調べたところ、その発症時期は0.2Gyの場合に比べ緩やかではあったが、統計的には有意に早期化していることが判明した。ロ)当初の計画では平成28年度に行う予定であった低線量率照射と高線量一括照射との違いについての研究は、平成27度中に前倒しで開始した。従って、使用した匹数も少なくした。予備的研究の結果、我々の本来の研究は実行可能であるとの結論が得られたので、匹数を増やした実験を平成28年度より開始し、平成29年度も継続して行った。ハ)放射線がいかにして循環器疾患を生じさせるかの機序研究には、種々のバイオマーカーの変動を観ることは不可欠である。そのためには、再現性良く測定することは研究には極めて重要である。そこで計画に従って平成27年度に確立した測定方法を用いて平成28年度より測定を開始して、現在も継続中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
平成28年度から29年度にかけてSHRSPを用いて、低線量・低線量率放射線と循環器疾患の発症リスクの変化の関係を調べた。低線量放射線としては0.1Gyを用いた。使用したSHRSPの匹数は、照射群・対照群各10匹である。照射群では対照群に比べて、脳卒中発症時期は有意に早期化していた。そこで、検査匹数を増やして、実験結果の確認を行おうとしたが、広島大学原爆放射線医科学研究所(原医研)の動物舎でウイルスの感染事故が生じて、開始時期が遅延した。
低線量率放射線の研究に関しては、予備研究で、この研究の実効性を確認したのちに、本格実験を開始した。線量率として、0.1Gy/日と0.05Gy/日を用いた。集積線量としては、0.5Gyおよび1Gyを用いた。ラットの匹数は各群各々10匹である。一括照射では認められた脳卒中発症時期の早期化が、低線量率照射では認められなかった。この結果は極めて興味深いので、確認実験を実施しようとしたが、上記の実験施設で生じた感染事故のために、その開始が遅れ、次年度への延期を余儀なくされた。平成29年度の初頭までに得られた試料に関しては、環境科学技術研究所との共同研究で、病理検索が行われている。
血液中のバイオマーカーの検査は放射線被曝と循環器疾患の進展との関係についての機序を理解するために有用である。そこで、平成27年度において、比較的高線量放射線(1Gy～4Gy)を照射したラットの血液試料を用いて、その測定条件を確立した。その方法を用いた実験では、種々のサイトカインや代謝産物で線量に伴う変化が観察された。例えば、1Gyおよび2Gy照射したラットより得た試料では、インターロイキン類の線量の上昇に伴う増加が認められた。メタボローム解析の結果では、「からだ、細胞を正常状態で保つ作用（ホメオスタシス）」があることが知られているタウリンの線量の増加にともなう減少が認められた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度の6月中旬以降に計画していた実験は動物舎の『ウイルス感染に伴う閉鎖』で実施が遅延した。そこで『科学研究費助成事業・助成期間延長承認申請書』を提出し許可されたので、平成30年度は下記の手順で研究を実施する。
1)0.1Gyの放射線を照射したSHRSPより得られた『脳卒中発症時期が非照射群に比べて早期化している』という結果をラットの匹数を増やして確認する。2)0.1Gy/日と0.05Gy/日という、低線量率放射線を照射したSHRSPでは循環器疾患発症リスクにおよぼす影響が全く認められなかった。このことは極めて興味深いので、この結果の再現性を確認する実験を行う。従って、当初予定していた低い集積線量(0.25Gy)の実験は停止する。また平成29年度の初頭までに得られていた剖検試料および平成30年度で新たに得られた試料の病理検索は合わせて行う。3)適切な時期で血液試料を得るとともに、血液マーカーの測定および臓器の病理形態学的検索を行う。
1)～3)が完了した段階で、放射線量・線量率と発症時期、血圧値、バイオマーカー、組織形態学的変化といった指標との関連を統計的に解析する。①基本統計量は線形回帰モデルで分析する。②血圧値とバイオマーカー値の線形回帰モデルで、放射線量・照射線量率の違いがそれらの値にどのように影響するのかを見る。③循環器疾患への放射線の影響を調べるため、異なった線量・線量率区分間のKaplan-Meier生存曲線の推定値を比較する。循環器疾患の発生率における放射線被曝のリスクはCoxモデルを用いて解析する。
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| Causes of Carryover |
(次年度使用額が生じた理由) 平成29年6月半ばに、原医研・動物舎で肝炎ウイルスの感染が発見された。感染の拡大を防ぐ目的で、放射線照射装置の使用が停止され、その完全な回復のために約半年を要し、『低線量率放射線と循環器疾患リスクの相関』の研究が実施できなかった。更に、同じ理由で放射線照射した動物から血液などの生物試料を得ることができなかったために、『発症機序を調べる測定』が出来なかったため。
(次年度における使用計画) 低線量・低線量放射線の影響およびその作用機序を調べる実験経費として使用する。血圧および体重測定などの実験補助者および餌・水やりなどの飼育補助者に対する賃金にも使用する。
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Research Products
(7 results)
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[Presentation] The association between low-dose radiation exposure and increasing risk of circulatory diseases. - Attempt to infer potential mechanisms underlying the radiation associated circulatory diseases-2017
Author(s)
N. Takahashi, H. Murakami, Y. Niwa, W. Ohishi, M. Misumi, A. Nagamachi, T. Inaba, S. Tanaka, I. Braga-Tanaka, N. Tsuyama, A. J. Nakamura, K, Kodama
Organizer
63rd Annual International Meeting Radiation Research Society
Int'l Joint Research
