2013 Fiscal Year Research-status Report
異なる放射線照射条件と多能性幹細胞を用いた次世代DNA損傷ストレス影響研究
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25340033
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
河合 秀彦 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助教 (30379846)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
嶋本 顕 広島大学, 医歯薬保健学研究院, 准教授 (70432713)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 放射線 / iPS細胞 / 急照射 / 緩照射 / ゲノム編集 |
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| Research Abstract |
iPS細胞の電離放射線によるDNA損傷ストレス感受性、応答性、応答機構の解析を詳細に行った。
ヒトiPS細胞に異なる線量のγ線を急照射した後の生存率の解析からiPS細胞特有の放射線感受性が存在することが明らかとなった。細胞周期制御機構、アポトーシス誘導機構の解析から、iPS細胞の放射線感受性には、分化したどの細胞とも異なる独自の細胞周期制御機構とアポトーシス制御機構が重要である可能性が示唆された。放射線照射に対するiPS細胞内の分子応答について、p53とその関連経路について解析を行った。線量と照射後の時間との関係性及び放射線に対する細胞応答と分子応答の感受性を定量的に明らかにするために、全自動蛍光画像撮影解析装置INCell Analyzer、蛍光タイムラプス撮影装置を用いた定量解析実験系の確立を試みた。また、異なる線量率のγ線を緩照射した環境でiPS細胞を培養し急照射と同様の解析を行った結果、iPS細胞は緩照射環境下に比較的高い感受性を持つ可能性が示唆されたものの、その細胞応答は分化した細胞とは異なることが明らかとなった。
ゲノム編集技術を用いてp53欠損遺伝子改変iPS細胞の樹立及び解析を行った。p53欠損iPS細胞は、正常p53を持つiPSとほぼ同様の表現型を示したが、放射線照射などのDNA損傷に対する応答性については、著しく変化していることが明らかとなった。
こうした結果は、iPS細胞が持つ放射線に対する感受性と応答性が特有であるということを示しており、詳細に解析を続けることによってiPS細胞の品質管理や多能性幹細胞や組織幹細胞のゲノム安定性維持機構を解明することにつながるものと考えられる。
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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
初年度に予定していたiPS細胞の放射線応答性の解析は順調に進んだ。ゲノム編集技術に関して新しい技術が公開されていることから、その導入に時間がかかっているものの、より簡易的に実験が進めることが可能であることが予想され、次年度以降も順調に進むものと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も、予定通り実験を進める。また、ゲノム編集技術と細胞表現型解析技術について、新しい技術革新があったことから、本研究計画にそれらの導入を行い、目的の達成に向けて研究を遂行する。
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[Journal Article] Selective enhancing effect of early mitotic inhibitor 1 (Emi1) depletion on the sensitivity of doxorubicin or X-ray treatment in human cancer cells.2013
Author(s)
Shimizu N, Nakajima NI, Tsunematsu T, Ogawa I, Kawai H, Hirayama R, Fujimori A, Yamada A, Okayasu R, Ishimaru N, Takata T, Kudo Y.
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Journal Title
J Biol Chem.
Volume: 288(24)
Pages: 17238-17252
DOI
Peer Reviewed
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