2021 Fiscal Year Research-status Report
Role of defensive cellular response mechanism against chromothrispsis.
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20K20636
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
小西 輝昭 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, グループリーダー (70443067)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大澤 大輔 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 主任研究員 (90324681)
劉 翠華 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 重粒子線治療研究部, 主任研究員 (00512427)
及川 将一 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 物理工学部, 室長 (10391301)
小林 亜利紗 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 研究員 (30773931)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| Keywords | マイクロビーム / 陽子線 / クロモスリプシス / 染色体構造 / マルチカラーFISH / 細胞がん化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は、マイクロビーム細胞照射装置SPICEによる細胞核・細胞質への撃ち分け照射技術を活用し、クロモスリプシスに対する細胞質損傷を起因とする防御的な細胞応答の寄与を明らかにすることを目的としている。今年度はマイクロビームによるHT-1080細胞の細胞核への照準照射に加えて、細胞質への照射実験を開始した。まず、微小核形成（MN）率測定といった基礎的な生物データの取得を行った。マイクロビーム照射には、照射可能な細胞数が約2000~3000個／細胞皿と制限がある。照射粒子数1条件あたり細胞試料３個に照射し、これらを集計することでおよそ500個以上の二核化細胞（Bi-N）を観察し、MNを計数した。その結果、照射粒子数10個～200個／細胞核においてMN率は照射粒子数に対して直線的な増加を示した。Bi-NあたりMN0.1個（Y-MN=0.1）に必要な照射粒子数は約50個程度であった。しかし、粒子数200個以上では、Bi-N数が急激に減少し、MN率も減少することを確認した。しかし、粒子数200個／核以上では統計的に有意な微小核数を得ることが難しく、今後、細胞試料数／粒子数を6以上として照射実験を追加する必要がある。一方で、細胞質照射において、照射粒子数を最大2000個／質として同様にMN率を測定した。Y-MN=0.1に必要な照射粒子数はおおよそ1000個であった。また、細胞核照射した生存細胞のクローンを用いてm-FISH法による染色体構造解析を開始した。FISH染色に必要な諸条件の検討、顕微鏡システムの最適化などを進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
マイクロビーム細胞照射施設に隣接した新棟建設工事の振動により、ビームの照準精度に影響があった。そのため、工事工程を避けて照射実験を実施するなど、研究計画の変更・調整を余儀なくされた。さらに、コロナの影響により顕微鏡用部品、試薬等の調達に遅延が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は、細胞核のみ、細胞質のみのマイクロビーム照射による微小核形成率測定、細胞致死効果の測定、ならびに生存細胞クローンの取得を完成させる。また、細胞核と細胞質の両方照射についても開始する。
細胞核、細胞質のみへのマイクロビーム照射によって得られた生存クローンのm-FISH法による染色対構造解析をさらに進め、また、より詳細に解析するための方法として、10 kbp以上のDeletion部位の検出することが可能なArray CGH法についても検討を開始する。
より迅速にm-FISHの顕微鏡画像取得のために、マイクロビーム細胞照射装置SPICEのオフライン顕微鏡システムを改良・自動化を進める。
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