2020 Fiscal Year Research-status Report
放射線誘発DNA二本鎖切断の修復過程における低酸素の影響
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19K08215
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
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 重粒子線治療研究部, 主任研究員(定常) (90435701)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平野 祥之 名古屋大学, 医学系研究科(保健), 准教授 (00423129)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 低酸素 / DSB修復 / X線 / 重粒子線 / 酸素効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
がん組織には抗がん剤や放射線が効きにくいとされる低酸素領域が存在し、この低酸素がん細胞の根絶が、放射線によるがん治療では重要となる。がん組織内の低酸素細胞は、放射線照射後も一定の期間は低酸素状態にあり、放射線によるDNA-DSB（double-strand break）がその低酸素状態でどのような修飾を受けるのかは明確になっていない。2020年度（2年目）は、放射線誘発DNA損傷の修復過程における低酸素の影響を明らかにするため、低LET放射線のX線のデータの加え、炭素線、シリコン線、アルゴン線ならびに鉄線を用いて14～200 keV/micrometreの範囲内でのLET依存性を調べた。実験はチャイニーズハムスター卵巣由来のCHO細胞を用いて行われた。DNA-DSBは定電圧電気泳動法にて定量した。低酸素環境中における酸素濃度は0.04%以下であり、無酸素状態で照射や修復を行った。X線誘発DSBに対する低酸素環境下での修復は大気下での修復よりも効率が悪いことが昨年度までに明らかになっていたが、炭素線、シリコン線、アルゴン線でも同様な結果を示した。鉄線（LET=200）においては100Gy照射のみで有意差が確認できたが、それよりも少ない線量域では修復時の酸素濃度の有無による違いは確認できなかった。最終年度である2021年度では重粒子線のデータを追加し、統計的な評価を行う。また他のエンドポイント（微小核形成など）やDNA修復欠損細胞での実験を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題は3年間を予定しており、2年目ではX線のデータに加え、複数の重粒子線誘発DSB修復に対する低酸素影響を調べることができた。計画は問題なく遂行され、予定通り実験データを取得することができたため、次年度では統計的に必要な追加実験を行う予定である。さらに、予定していた微小核形成における低酸素影響を調べる実験は現在解析中であるため、結果については次年度に報告する。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度は本研究計画の最終年度にあたり、これまでのDSB実験、微小核形成実験を継続し、統計的に十分な実験データを取得する予定である。また、CHOを親株とするxrs6細胞（NHEJ修復遺伝子変異株）と51D1細胞（HR修復遺伝子変異株）を用いて、CHO細胞同様にX線誘発DSB修復に対する低酸素影響を調べ、DSB修復経路と低酸素影響の関連性を明らかにする予定である。
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| Causes of Carryover |
研究代表者ならびに研究分担者において予算を繰り越すことになった。その主な理由は新型コロナウイルス感染症に伴う研究活動の停止や学会等の出張取りやめが主な理由である。最終年度は繰越金を実験に伴う消耗費に振り替え、研究を遂行していく予定である。
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