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2022 Fiscal Year Annual Research Report

骨髄幹細胞の粒子線障害に対するNOを介した細胞競合による組織再生能維持機構の解明

Research Project

Project/Area Number 20H03620
Research InstitutionUniversity of Fukui

Principal Investigator

松本 英樹  福井大学, 学術研究院医学系部門, シニアフェロー (40142377)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 前田 宗利  公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター, 研究開発部, 主任研究員 (20537055)
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)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords骨髄幹細胞 / 放射線感受性 / 回復動態
Outline of Annual Research Achievements

(1)X線(180 kV, 10 mA, Cu-0.1 mm filter)を5.0 Gy単回全身照射した正常マウス(C57BL/6J Jcl)では、照射直後の骨髄由来造血幹細胞/多能性前駆細胞の生存率は0.200で、照射1時間後に0.054まで低下し、その後若干の回復が認められ、照射24時間後では0.092であった。照射7日後の生存率は0.124で、照射14日後には0.700まで回復した。
(2)陽子線(200 MeV/u, 10 keV/μm)をブラッグピーク手前の平坦部に配置して5.0 Gy単回全身照射した正常マウス(C57BL/6J Jcl)では、照射直後の骨髄由来造血幹細胞/多能性前駆細胞の生存率は0.121で、照射3時間後に0.059まで低下し、その後若干の回復が認められ、照射24時間後では0.118であった。照射7日後の生存率は0.124で、照射14日後には0.431まで回復した。
(3)炭素線(290 MeV/u, 13.3 keV/μm)をブラッグピーク手前の平坦部に配置して5.0 Gy単回全身照射した正常マウス(C57BL/6J Jcl)では、照射直後の骨髄由来造血幹細胞/多能性前駆細胞の生存率は0.030で、照射24時間まで生存率の回復はほとんど認められなかった。照射7日後の生存率でも0.076で、照射14日後でさえ0.220であった。

以上のことから、X線と比較して、粒子線により損傷した骨髄由来造血幹細胞/多能性前駆細胞の回復が遅延することが示され、粒子線がん治療における治療計画作成時において、照射野内に含まれる骨髄組織の被ばくを極力避けるようにすべきであることが示唆された。また、骨髄組織再生能維持機構に関して、損傷した骨髄由来造血幹細胞/多能性前駆細胞においてDNA損傷応答機構は誘導されず、排除されていると考えられ、また照射7日後以降に新規の骨髄由来造血幹細胞/多能性前駆細胞によって骨髄組織の回復が誘導されていることが示唆された。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (23 results)

All 2023 2022

All Journal Article (11 results) (of which Open Access: 9 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results)

  • [Journal Article] 放射線による副作用を抑制・緩和する薬剤の開発に向けた生物学的検討(1)2023

    • Author(s)
      松本英樹、前田宗利
    • Journal Title

      令和4年度共同研究成果報告書

      Volume: なし

  • [Journal Article] 陽子線による頭頸部がん治療時に伴う放射線性口腔粘膜炎に対する防護剤の開発2023

    • Author(s)
      松本英樹、山村睦朗、渡辺幸彦、千田裕一郎、前田宗利
    • Journal Title

      公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター公募型共同研究(産学連携研究)令和4年度報告書

      Volume: なし

  • [Journal Article] 陽子線頭頸部がん治療時に発症する放射線性口腔粘膜炎を克服できるか?2023

    • Author(s)
      松本英樹、山村睦朗、渡辺幸彦、千田裕一郎、前田宗利
    • Journal Title

      公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター公募型共同研究事業WEBページ内

      Volume: なし

    • Open Access
  • [Journal Article] 陽子線による頭頸部がん治療時に伴う口腔粘膜炎に対する防護剤の開発2022

    • Author(s)
      松本英樹、山村睦朗、渡邉幸彦、千田裕一郎、前田宗利、久米恭
    • Journal Title

      公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター研究年報

      Volume: 24 Pages: 8-9

    • Open Access
  • [Journal Article] 骨髄幹細胞の粒子線障害に対するNOを介した細胞競合による組織再生能維持機構の解明2022

    • Author(s)
      松本英樹、前田宗利、平山亮一
    • Journal Title

      公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター研究年報

      Volume: 24 Pages: 11-12

    • Open Access
  • [Journal Article] Persistent elevation of lysophosphatidylcholine promotes radiation brain necrosis with microglial recruitment by P2RX4 activation2022

    • Author(s)
      Kondo Natsuko、Sakurai Yoshinori、Takata Takushi、Kano Kuniyuki、Kume Kyo、Maeda Munetoshi、Takai Nobuhiko、Suzuki Shugo、Eto Fumihiro、Kikushima Kenji、Wanibuchi Hideki、Miyatake Shin-Ichi、Kajihara Takayuki、Oda Shoji、Setou Mitsutoshi、Aoki Junken、Suzuki Minoru
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 8718

    • DOI

      10.1038/s41598-022-12293-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 細胞質の放射線応答が細胞の放射線感受性に与える影響とそのメカニズム2022

    • Author(s)
      前田宗利、前田未佳、宇佐美徳子、冨田雅典
    • Journal Title

      PHOTON FACTORY NEWS

      Volume: 40 Pages: 10-14

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] イオンビームとX線の併用によるがん治療高度化に向けた治療生物学的な研究2022

    • Author(s)
      前田宗利
    • Journal Title

      ONSA賞受賞公開論文(大阪ニュークリアサイエンス協会サイト内掲載)

      Volume: なし Pages: 1-5

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 異種放射線の併用によるがん治療の高度化に向けた治療生物学的な検討2022

    • Author(s)
      前田宗利、前田未佳、松本英樹、水嶋慧、山東新子、久米恭
    • Journal Title

      公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター研究年報

      Volume: 24 Pages: 5-6

    • Open Access
  • [Journal Article] 陽子線治療に伴うがん免疫応答の解明と新規免疫放射線療法の開発2022

    • Author(s)
      酒井佳夫、Alessandro NASTI、Tuyen Thuy Bich HO、小川憲彦、宮澤正樹、関晃裕、稲垣慎吾、野村博樹、久米恭、前田宗利、金子周一
    • Journal Title

      公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター研究年報

      Volume: 24 Pages: 13

    • Open Access
  • [Journal Article] 細胞の放射線感受性を決定する情報伝達機構の解明2022

    • Author(s)
      前田宗利、前田未佳、冨田雅典
    • Journal Title

      公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター研究年報

      Volume: 24 Pages: 14

    • Open Access
  • [Presentation] 特別講演:放射光X線マイクロビームを用いた細胞の放射線感受性を決定する情報伝達機構の解明2023

    • Author(s)
      前田宗利
    • Organizer
      令和5年東京RBC(Radiation Biology Conference)新春放談会
    • Invited
  • [Presentation] Effects of combined photon and ion beam irradiation on biomaterials-Irradiation sequence in combined radiation exposure modifies the cellular radiosensitivity-2022

    • Author(s)
      Munetoshi MAEDA
    • Organizer
      The 32nd Annual Meeting of MRS-J; International Symposium “Innovations in Materials Triggered by Recent Advances in Ion Beam Applications”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 放射線脳壊死の発症に関連する慢性的なリゾホスファチジルコリンの上昇とミクログリアのP2X4受容体の活性化2022

    • Author(s)
      近藤夏子、櫻井良憲、高田卓志、河野邦行、久米恭、前田宗利、高井伸彦、鈴木周五、江藤史博、菊島健児、鯉淵英機、宮武伸一、尾田正二、瀬藤光利、青木淳賢、鈴木実
    • Organizer
      第59回日本放射線腫瘍学会生物部会学術大会
  • [Presentation] ONSA賞受賞講演:イオンビームとX線の併用によるがん治療高度化に向けた治療生物学的な研究2022

    • Author(s)
      前田宗利
    • Organizer
      一般社団法人大阪ニュークリアサイエンス協会第76回放射線科学研究会
    • Invited
  • [Presentation] X線マイクロビームを用いた放射線によるDNA損傷の修復を調節する新規メカニズムの解明2022

    • Author(s)
      前田宗利
    • Organizer
      公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター第24回研究報告会
  • [Presentation] Relationship between the order of proton and X-ray irradiation in combined radiotherapy and antitumor effects on tumor model mice in their modalities.2022

    • Author(s)
      Munetoshi MAEDA, Mika MAEDA, Hideki MATSUMOTO, Kyo KUME
    • Organizer
      日本放射線影響学会第65回大会
  • [Presentation] 受賞講演:X線マイクロビームによる細胞局所照射技術を用いた細胞の放射線感受性変化の機構解明2022

    • Author(s)
      前田宗利
    • Organizer
      令和4年度放射線影響研究奨励賞贈呈式
    • Invited
  • [Presentation] 慢性的なリゾホスファチジルコリンの上昇がミクログリアのP2X4受容体の活性化を伴う放射線脳壊死を促進する2022

    • Author(s)
      近藤夏子、櫻井良憲、高田卓志、河野邦行、久米恭、前田宗利、高井伸彦、鈴木周五、江藤史博、菊島健児、鯉淵英機、宮武伸一、尾田正二、瀬藤光利、青木淳賢、鈴木実
    • Organizer
      日本脳神経外科学会第81回学術総会
  • [Presentation] Elucidation of immune response in murine models of pancreatic cancer receiving combination therapy of proton beam irradiation and anti-PD-L1 antibody2022

    • Author(s)
      Alessandro Nasti, Yoshio Sakai, Tuyen Thuy Bich Ho, Akihiro Seki, Shingo Inagaki, Norihiko Ogawa, Kyo Kume, Munetoshi Maeda, Hiroyasu Tamamura, Kazutaka Yamamoto, Makoto Sasaki and Shuichi Kaneko
    • Organizer
      第51回日本免疫学会学術集会
  • [Presentation] 酸素を使った放射線治療生物研究2022

    • Author(s)
      平山亮一
    • Organizer
      第23回菅原・大西記念癌治療増感研究シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 重粒子線および超高線量率照射におけるフリーラジカルの役割2022

    • Author(s)
      平山亮一、鵜澤玲子、髙野勇貴、長谷川純崇
    • Organizer
      日本放射線影響学会第65回大会
  • [Presentation] 低酸素下での放射線誘発DNA損傷に対する修復時における酸素影響に関する基礎研究2022

    • Author(s)
      平山亮一、鵜澤玲子、長谷川純崇
    • Organizer
      日本放射線腫瘍学会第59回生物部会学術大会

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Published: 2023-12-25  

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