ゲノム変異から探る ～ カロリー制限の放射線発がん予防機構の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K12335
• Research Institution: National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology
• Principal Investigator: 尚 奕 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 放射線影響研究部, 主任研究員(任常) (50533189)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: カロリー制限

Outline of Annual Research Achievements

子ども期の放射線被ばく影響では、生涯の発がんリスクの上昇が最も心配される。我々はマウスを用いて、子ども期の放射線被ばくによる肝癌リスクを、成 体期からのカロリー制限により低減できることを報告した。本研究は1. 肝癌発生に機能遺伝子変異は発がん過程のいつ、どういう順番で生じたか?2. 自然発 生した肝癌と放射線被ばく誘発した肝癌の変異に違いはあるか?3. カロリー制限が変異の発生、蓄積をどう変化させたか?を解明することを目的とした。 本研究は組織病理学及び次世代シークエンス解析技術を駆使し、1肝癌発生における放射線特異的な変異(Radiation signature)の存否を確認する。2異なる カロリー条件で発症した肝癌の遺伝子変異頻度、パターンの違いを明らかにする。具体的に、B6C3F1雄マウスを用いて、非照射または生後8日齢にX線3.8Gyを全 身照射後、49日齢からカロリー制限を開始し、標準食95kcal/週/匹(非制限)または制限食65kcal/週/匹(約30%のカロリー制限)を摂取させた。終生飼育群は 各60匹、タイムコース群は100日齢ごとに各群マウス3匹ずつ解剖し、肝癌の発症時期を検証するための肝癌と非癌組織のホルマリン固定と遺伝子変異解析のため の凍結保存を完了した。これらのサンプルを病理スクリーニングによって病変の悪性度を確認後、選定した癌と、レファレンスゲノム配列を取るための同個体肝 臓非癌部位から、レーザーマイクロダイセクション法で組織を切り出して、ゲノムDNAを精製し、次世代シークエンス法で全エクソーム配列を解読して、遺伝子 変異頻度、パターン等を調べる。令和２年度は前年度に引き続き組織病理学スクリーニングを行い、病変悪性度の確認を完了した。一部前がん病変サンプルからレーザーマイクロダイセクション法でゲノムDNAを精製し、次世代シークエンス解析の条件検討を行った。また、発がんに寄与する脂質代謝関連因子の発現解析も行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

令和2年度にコロナウイルス感染症の流行によって、所属研究機関が２度緊急事態宣言の影響で在宅勤務が要求されて、計画通りの実験ができなかった。また、病理解析等に使用している病理支援システムの故障で10ヶ月使用禁止となり、研究遂行に多大な支障をもたらした。
以上の理由で遅れが生じたが、影響を最小限にするために、発がん機構に関連する脂質代謝因子の発現解析を優先に実施して、有意義な結果も得られた。

Strategy for Future Research Activity

来年度は遅れを取り戻して、計画通りの解析を実施する予定である。

Causes of Carryover

コロナ、システム故障等の原因で研究が予定通り実施できなかった分、次年度使用額が生じた。