2017 Fiscal Year Research-status Report
X線ならびに炭素線照射後の生体応答に対する低酸素環境の役割に関する基礎研究
| Project/Area Number |
16K10409
|
|---|
| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
劉 翠華 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 放射線障害治療研究部, 主任研究員(任非) (00512427)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平山 亮一 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 放射線障害治療研究部, 主任研究員(定常) (90435701)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 低酸素環境 / 放射線 / 染色体異常 / 細胞周期 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は概ね年度計画に従って、また平成28年度に行なっていなかった実験も含めて実験を実施した。具体的にX線や炭素線照射前後、異なる酸素濃度で細胞を培養し、放射線応答と酸素濃度の関係について以下の実験を行った。１．DNA二本鎖切断（DSB）のマーカーであるγH2AXに対して免疫蛍光染色を行い、照射後異なる酸素濃度環境下で培養し、24時間後のγH2AXフォーカスを確認し、計測した。２．照射前後の異なる酸素濃度環境で培養した細胞の細胞周期変動および細胞生存率を求める実験を平成28年度に引き続き繰り返した。３．FISH法による照射後の異なる酸素濃度での染色体異常頻度を解析し、染色体損傷の評価を行った。結果１：照射後、異なる酸素濃度環境下（3-20％）で培養すると、24時間後γH2AXフォーカス数や大きさなどに殆ど差がないことが明らかになった。結果２：相同組換え修復を可視化できるRaDRマウスの腎臓からの初代培養細胞では照射前の細胞培養の酸素濃度環境と関係なく、照射後の培養細胞の酸素濃度環境によって生存率が異なることが分かった（1％＞3％＞21％）。またヒトの二種類脳腫瘍細胞(T98,U87)では、照射前に大気下で培養した細胞を照射後3％酸素環境下で培養した場合、1％または21％酸素環境下より生存率が高いことが示唆された。細胞周期分布を分析した結果、RaDRマウスの腎臓からの初代培養細胞およびヒトの脳腫瘍細胞において、照射後異なる酸素濃度環境下での培養後（24ｈ或いは36ｈ）細胞周期分布は異なることが分かった。結果３：FISH法による染色体異常頻度解析について、プレリミナリーなデータではあるがX線または炭素線照射後、低酸素環境下でのマウス腎臓培養細胞の染色体異常頻度は大気環境下と比べて低い結果が得られ、低酸素応答は放射線種に依存しない傾向を示した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
重粒子線は量研・放射線医学総合研究所の重粒子線がん治療装置（HIMAC）を、重粒子線の対照実験は同研究所のX線照射装置を利用する事が出来る。HIMAC利用に関しては、既にHIMAC共同研究課題が採択されており、炭素線の照射を実施できた。また今年度は低酸素インキュベーターの大きなトラブルはなく、平成28年度に実施できなかった実験も実施することができたことで、ほぼ当初の研究計画に沿って研究を進めることができた。以上の理由から、おおむね順調に進展していると考える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今年度、X線や炭素線照射前後、さらに異なる酸素濃度環境で細胞を培養し、染色体異常頻度と酸素濃度との関係について引き続き調べ、解析データを整理する。またRaDRマウスの腎臓初代培養細胞を用いて、照射後異なる酸素濃度環境下で培養し、まずはDNA二本鎖切断修復の1つである相同組み換え頻度に着目し解析を行う。さらに、相同組み換え頻度に関連する遺伝子Nrf2についても合わせて解析を行い、低酸素応答機構における相同組換え修復の関与について明らかにする。
|
Research Products
(4 results)
