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2022 Fiscal Year Research-status Report

Biological effects of radioactive MnO2 particles

Research Project

Project/Area Number 19KK0266
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

藤本 成明  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 准教授 (40243612)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) ムサジャノワ ジャンナ  長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 助教 (30770432)
佐藤 斉  茨城県立医療大学, 保健医療学部, 教授 (90285057)
星 正治  広島大学, 平和センター, 名誉教授 (50099090)
Project Period (FY) 2019-10-07 – 2024-03-31
Keywords放射性微粒子被曝影響 / 放射性マンガン / 内部被曝
Outline of Annual Research Achievements

放射線被曝影響評価では、放射性微粒子による内部被曝影響は外部被曝と同じとされている。しかし、原爆被曝者の疫学データやカザフスタン核実験場周辺の健康調査は、残留放射性物質の内部被曝の健康リスクが大きいことを示している。よって、ヒト被曝影響の正確な評価と被曝防護のためには、その影響を確定する必要がある。本研究は、原爆爆発時に土埃で多量に生成した放射性二酸化マンガン(56MnO2)をモデルとし、放射性微粒子の曝露影響を動物試験によって明らかにすることを目的とする。曝露試験が可能な施設を持つカザフスタンとの国際共同研究により実施する。
2022年度は、カザフスタンではCOVID-19のパンデミックは終結したが、日本政府はカザフスタンの感染危険レベルを2として維持し、日本人も含めた日本への入国制限も継続したため人的研究交流が難しい状況が続いた。しかし本研究課題のマウスを用いた56Mn曝露試験について最初の解析を完了した。
カザフスタン国立核研究センターの原子炉の中性子線によりMnO2微粒子を放射化し、雄C57BLマウスへ曝露した。主要臓器の放射活性を基に、臓器ごとの吸収線量を推計した。曝露後3日、14日、70日後の肺および精巣への生物学的影響について検索した。1) 臓器別の吸収線量の分布は、これまでのラットと同様に消化管で高く、続いて肺・皮膚の順であった。2) 肺での56Mn曝露線量は250mGy以下であったが、病理生理指標であるアクアポリン1発現が上昇しており影響が示された。2Gyの外部被曝ではこの変化は見られず、MnO2微粒子内部被曝のより高い生物影響が示唆された。3) 精巣への影響は、病理学的/遺伝子発現解析では見いだされなかった。Wistarラットでは、56Mn曝露のステロイドホルモン産生酵素への影響が顕著であったが、C57BLは「耐性」であった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

COVID-19パンデミックの影響で、予定していたマウスへの放射性マンガン微粒子曝露実験の解析が遅れているため。しかし第一回目の曝露試験については、解析が完了し成果を得て発表した。

Strategy for Future Research Activity

マウスをモデルとした56MnO2微粒子内部被曝による生物影響解析をさらに進めるため、「放射線高感受性」の系統であるBalb/cマウスへの曝露実験により、C57BLとの比較解析を行う。これまでと同様に、臓器毎の線量推定、組織での放射線応答性遺伝子発現解析を行い、56MnO2微粒子内部被曝影響およびマウス系統差を解明する予定である。

Causes of Carryover

Covid-19パンデミックによる実験実施の遅延のため。研究期間を延長し2023年度に追加の曝露試験を行う。曝露実験のための施設使用料、解析費用、および旅費に使用する。

  • Research Products

    (22 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 9 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Semey Medical University/Eurasian University/Kazakhstan National Nuclear Center(カザフスタン)

    • Country Name
      KAZAKHSTAN
    • Counterpart Institution
      Semey Medical University/Eurasian University/Kazakhstan National Nuclear Center
  • [Journal Article] Changes in the characteristics of suicide in Japan in the third year of the COVID-19 pandemic and the importance of continued suicide prevention measures2023

    • Author(s)
      Inoue Ken、Fujita Yasuyuki、Kawano Noriyuki、Hoshi Masaharu、Fukunaga Tatsushige
    • Journal Title

      Medicine, Science and the Law

      Volume: 63 Pages: 1-2

    • DOI

      10.1177/00258024231165432

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] External dose estimates of laboratory rats and mice during exposure to dispersed neutron-activated 56Mn powder2022

    • Author(s)
      Stepanenko Valeriy、Sato Hitoshi、Fujimoto Nariaki、Shichijo Kazuko、Toyoda Shin、Kawano Noriyuki、Endo Satoru、Kaprin Andrey、Ivanov Sergey、Shegay Peter、Petukhov Alexey、Kolyzhenkov Timofey、Bogacheva Victoria、Chaizhunusova Nailya、Shabdarbaeva Dariya、Zhumadilov Kassym、Hoshi Masaharu
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 63 Pages: i16~i20

    • DOI

      10.1093/jrr/rrac032

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Microdistribution of internal radiation dose in biological tissues exposed to 56Mn dioxide microparticles2022

    • Author(s)
      Stepanenko Valeriy、Kaprin Andrey、Ivanov Sergey、Shegay Peter、Bogacheva Viktoria、Sato Hitoshi、Shichijo Kazuko、Toyoda Shin、Kawano Noriyuki、Ohtaki Megu、Fujimoto Nariaki、Endo Satoru、Chaizhunusova Nailya、Shabdarbaeva Dariya、Zhumadilov Kassym、Hoshi Masaharu
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 63 Pages: i21~i25

    • DOI

      10.1093/jrr/rrac023

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of internal exposure to neutron-activated 56MnO2 powder on locomotor activity in rats2022

    • Author(s)
      Otani Keiko、Ohtaki Megu、Fujimoto Nariaki、Uzbekov Darkhan、Kairkhanova Ynkar、Saimova Aisulu、Chaizhunusova Nailya、Habdarbaeva Dariya、Azhimkhanov Almas、Zhumadilov Kassym、Stepanenko Valeriy、Hoshi Masaharu
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 63 Pages: i38~i44

    • DOI

      10.1093/jrr/rrac003

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Estimation of ‘dose-depth’ profile in the surface layers of a quartz-containing tile from the former Hiroshima University building indicates the possible presence of beta-irradiation from residual radioactivity after A-bombing2022

    • Author(s)
      Stepanenko Valeriy、Kaprin Andrey、Ivanov Sergey、Shegay Peter、Sato Hitoshi、Toyoda Shin、Kawano Noriyuki、Fujimoto Nariaki、Endo Satoru、Bogacheva Viktoria、Kolyzhenkov Timofey、Khailov Artem、Zhumadilov Kassym、Zhumalina Aidana、Yerimbetova Dana、Hoshi Masaharu
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 63 Pages: i54~i60

    • DOI

      10.1093/jrr/rrac029

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Molecular Pathological Characteristics of Thyroid Follicular-Patterned Tumors Showing Nodule-in-Nodule Appearance with Poorly Differentiated Component2022

    • Author(s)
      Ueda Mayu、Matsuda Katsuya、Kurohama Hirokazu、Mussazhanova Zhanna、Sailaubekova Yerkezhan、Kondo Hisayoshi、Shimizu Tomoki、Takada Nami、Matsuoka Yuki、Otsubo Chieko、Sato Shinya、Yamashita Hiroyuki、Kawakami Atsushi、Nakashima Masahiro
    • Journal Title

      Cancers

      Volume: 14 Pages: 3577~3577

    • DOI

      10.3390/cancers14153577

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Overview and analysis of internal radiation dose estimates in experimental animals in a framework of international studies of the sprayed neutron-induced 56Mn radioactive microparticles effects2022

    • Author(s)
      Stepanenko Valeriy、Kaprin Andrey、Ivanov Sergey、Shegay Peter、Bogacheva Viktoria、Hoshi Masaharu
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 63 Pages: i8~i15

    • DOI

      10.1093/jrr/rrac043

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Suicides following an earthquake: Japanese proposals arising from post-earthquake analyses2022

    • Author(s)
      Inoue Ken、Kameo Satomi、Murayama Yuri、Takeichi Nobuo、Noso Yoshihiro、Hoshi Masaharu、Kawano Noriyuki、Takeshita Haruo、Fujita Yasuyuki
    • Journal Title

      Medicine, Science and the Law

      Volume: 62 Pages: 158-159

    • DOI

      10.1177/00258024211049598

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The overview of neutron-induced 56Mn radioactive microparticle effects in experimental animals and related studies2022

    • Author(s)
      Hoshi Masaharu
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 63 Pages: i1~i7

    • DOI

      10.1093/jrr/rrac020

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tooth enamel ESR dosimetry for Hiroshima ‘black rain’ zone residents2022

    • Author(s)
      Zhumadilov Kassym、Ivannikov Alexander、Stepanenko Valeriy、Toyoda Shin、Kazymbet Polat、Kaprin Andrey、Ivanov Sergey、Shegay Peter、Endo Satoru、Hoshi Masaharu
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 63 Pages: i61~i65

    • DOI

      10.1093/jrr/rrac024

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Studies on Gamma Dose Rates in Outdoor Environment and Assessment of External Exposure to Public in Stepnogorsk Area, Northern Kazakhstan2022

    • Author(s)
      Ibrayeva Danara、Ilbekova Kuralay、Aumalikova Moldir、Kazymbet Polat、Zhumadilov Kassym、Bakhtin Meirat、Hoshi Masaharu
    • Journal Title

      Radiation Protection Dosimetry

      Volume: 198 Pages: 1387-1398

    • DOI

      10.1093/rpd/ncac180

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Relationships Between Types of Protective Eyewear and Eye Lens Dose Within Endoscopic Retrograde Cholangiopancreatography2022

    • Author(s)
      Nakajima Erika、Sato Hitoshi
    • Journal Title

      Radiation Protection Dosimetry

      Volume: 198 Pages: 1399-1408

    • DOI

      10.1093/rpd/ncac181

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ラット新生仔期被曝による甲状腺腫瘍化に関与する遺伝子発現変化II低ヨード腫瘍化モデルの解析2022

    • Author(s)
      藤本成明, 松山睦美, 中島正洋
    • Organizer
      第95回日本内分泌学会学術総会
  • [Presentation] ラット新生仔期被曝による甲状腺の遺伝子発現変化と腫瘍化2022

    • Author(s)
      藤本成明, 松山睦美, 中島正洋
    • Organizer
      第6回放射線災害・医科学研究拠点カンファランス
  • [Presentation] Single neonatal irradiation induces long-term morphological and gene expression changes in the thyroid of rats - a possible mechanism of thyroid carcinogenesis by childhood radiation2022

    • Author(s)
      Fujimoto N
    • Organizer
      International Conference - Modern Perspectives for Biomedical Sciences
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 充実性成分を呈する結節内結節型甲状腺結節の分子病理学的特徴解析2022

    • Author(s)
      松田勝也, 上田真由, Mussazhanova Zhanna, Saiaubekova Yerkezhan, 黒濵大和, 松岡優毅,大坪智恵子, 佐藤伸也, 山下弘幸, 中島正洋
    • Organizer
      第111回日本病理学会総会
  • [Presentation] 低分化成分を有する非浸潤性甲状腺結節の分子病理学的特徴解析2022

    • Author(s)
      上田真由, 松田勝也, 黒濵大和, Mussazhanova Zhanna, Yerkezhan Sailaubekova, 近藤久義, 松岡優毅, 大坪智恵子, 佐藤信也, 山下弘幸, 川上 純, 中島正洋
    • Organizer
      第9回日本甲状腺病理学会学術集会
  • [Presentation] Molecular Pathological Characteristics of Benign Thyroid Nodules with Poorly Differentiated Component2022

    • Author(s)
      Ueda M, Matsuda K, Kurohama H, Mussazhanova Z, Sailaubekova Y, Kondo H, Matsuoka Y, Otsubo C, Sato S, Yamashita H, Kawakami A, Nakashima M
    • Organizer
      34th European Congress of Pathology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 低分化成分を有する結節内結節型甲状腺良性結節の分子病理学的特徴解析2022

    • Author(s)
      上田真由, 松田勝也, 黒濵大和, Mussazhanova Zhanna, Yerkezhan Sailaubekova, 近藤久義, 松岡優毅, 大坪智恵子, 佐藤信也, 山下弘幸, 川上 純, 中島正洋
    • Organizer
      第65回日本甲状腺学会学術集会
  • [Presentation] A new indicator to differentiate thyroid follicular inclusions in the cervical lymph nodes from patients with thyroid cancer2022

    • Author(s)
      Mussazhanova Z, Otsubo C, Kurohama H, Shalgimbayeva G, Ueki N, Matsuoka Y, Madiyeva M, Sato S, Yamashita H, Nakashima M
    • Organizer
      Scientific and practical aspects of the treatment and diagnosis of oncological diseases
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The new effects of radioactive microparticles for rats and mice and our future plan2022

    • Author(s)
      Hoshi M
    • Organizer
      International Conference - Modern Perspectives for Biomedical Sciences
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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