2017 Fiscal Year Research-status Report
細胞周期を考慮した放射線被ばく影響の動態モデル解析
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16K09007
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
伊達 広行 北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (10197600)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 恒平 北海道科学大学, 保健医療学部, 准教授 (20736376)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 細胞生存率モデル / 細胞周期依存性 / 線量率効果 / 標的・非標的効果 / パラメータの不確定性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、Ｘ線をはじめとする電離放射線を照射した生体細胞群について、細胞生存率に関するMicrodosimetric-Kinetic（微視的線量測定-動態）モデル（以下MKモデル）による理論解析と細胞実験に基づく細胞核内のDNA量とその損傷（DNA二本鎖切断）の分析から、被ばくの影響（細胞損傷）度合いを明らかにすることを目的としている。平成29年度では、特に下記（I)～(Ⅲ)に焦点を当てて検討を進めた。得られた知見をまとめて論文投稿し、受理・掲載されている。
（Ⅰ）放射線治療に用いられるような比較的高線量率のＸ線照射においても一定の照射時間が必要となるが、その時間を考慮したMKモデルによって、細胞生存率に与える線量率の効果を調べた。マルコフ連鎖モンテカルロ(MCMC)法と偏差情報量基準(DIC)に基づいてモデルの妥当性を検証し、線量率を考慮することの重要性を提示した。
（Ⅱ）線量率や連続・分割照射の条件を変えた実験におけるＸ線照射細胞について、細胞周期をフローサイトメーターにより定量化し放射線感受性との関係を調べる一方、免疫抗体蛍光染色法により、蛍光顕微鏡を用いて細胞核内のDNA二本鎖切断(DSB)数を観測した。それらに対して、細胞周期に依存するDNA量と細胞核ごとに付与されるエネルギーの統計的変動を考慮したモデルを立て、実測DSB数とよく一致する結果を得た。
（Ⅲ) 放射線照射において、放射線が直接ヒットしない非標的細胞が、ヒット細胞からのシグナルによって細胞死に至る効果を組み入れられるようMKモデルを拡張し（IMKモデル）、そのモデルによって低線量での高感受性現象などを説明できることを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画に即して遂行した結果をまとめて英文誌に投稿し、3編が受理・掲載されている。また関連する成果を、国際学会で7件・国内学会で6件公表し、総計5件の発表賞等を受賞した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、拡張されたモデル（IMKモデル）に更なる効果（細胞の再酸素化や細胞の再増殖など）を組み入れて、異なる細胞株や照射条件での実測結果との比較解析を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
（理由）
物品費での支出の大部分が消耗品によるものであり、当初の予定よりも低い額で済んだため。
（使用計画）
次年度の消耗品購入もしくは旅費の一部として使用する予定である。
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Research Products
(17 results)
