成人期カロリー制限の子ども期放射線被ばく誘発腫瘍に対する発がん予防効果の検証

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26350955
• Research Institution: National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology
• Principal Investigator: 森岡 孝満 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, 主幹研究員(定常) (70253961)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 放射線 / 発がん / カロリー制限 / がん予防 / 消化管腫瘍

Outline of Annual Research Achievements

小児期放射線被ばくにより誘発される放射線特異的消化管腫瘍に対するカロリー制限(CR)の開始年齢と予防効果の検証をC3B6F1 Apc Minマウスを用いて検証を行った。
雄C3B6F1 Apc Minマウス180匹を放射線照射群と非照射群に分け実験を行った。照射群は、2週齢時にX線を全身照射後に、CRなし群(第1群)、4週齢からCR開始群(第2群)、10週齢からCR開始群(第3群)、20週齢からCR開始群(第4群)の4群を設定した。同様に、非照射群に関してもCRなし群(第5群)、4週齢からCR開始群(第6群)、10週齢からCR開始群(第7群)、20週齢からCR開始群(第8群)の4群を設定した。合計8群を設定し実験を開始した。第1群と第5群は、4週齢、10週齢、20週齢及び30週齢時に屠殺し、照射により誘発される消化管腫瘍の個数と腫瘍サイズの経時的変化を非照射群と比較検討を行った。第2－4群と第6－8群は、CRが放射線誘発消化管腫瘍と自然発症消化管腫瘍の両方に対して予防効果を示すか、また、CRの開始年齢と消化管腫瘍の予防効果の程度に違いはあるのかを検証すべく、30週齢時に屠殺を行い消化管腫瘍の個数と腫瘍サイズの計測を行った。
照射群における消化管腫瘍の個数は、20週齢時までは経時的に増加を示したが30週齢では個数の変化は認められなかった。20週齢と30週齢では、照射により腫瘍数が非照射群に比較して有意に増加を示した。照射群における腫瘍サイズは、経時的に増加を示し30週齢ではサイズの大きい腫瘍が占める割合が20週齢に比較して高い傾向が認められた。
CRは、照射群において特に消化管腫瘍のサイズの抑制が顕著に認められた。現在、詳細な検討を進めている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度(平成26年度)に本研究所実験動物施設で発生したマウス肝炎ウイルス汚染事故に伴う実験途中のマウスの全処分に伴い予定通りの計画の遂行に支障が生じたが、C3B6F1 Apc Minマウス作製用の交配マウスの購入匹数を増やすなど様々な対策を講じたことにより、計画予定であった実験群の設定、解剖、病理解析等をスムーズに遂行でき、遅れを取り戻すことが出来た。

Strategy for Future Research Activity

カロリー制限による放射線誘発消化管腫瘍に対する抑制効果を詳細に検討を行う予定。分子病理学的手法による検討に加え、放射線により誘発された消化管腫瘍のsignatureの同定を行いカロリー制限が放射線誘発の腫瘍を抑制しているかの検証を行う。

Causes of Carryover

初年度に本研究所実験動物施設で発生したマウス肝炎ウイルス汚染事故に伴う実験途中のマウスの全処分に伴い予定通りの計画に遅れが発生したため、次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

カロリー制限による放射線誘発消化管腫瘍に対する抑制効果を詳細に検討を行うための、分子病理学及び分子生物学的解析用の試薬を購入予定である。

Research Products

• [Journal Article] Effect of Age at Exposure on the Incidence of Lung and Mammary Cancer after Thoracic X-Ray Irradiation in Wistar Rats. (2017)
  • Author(s): Yamada Y, Iwata K, Blyth BJ, Doi K, Morioka M, Daino K, Nishimura M, Kakinuma S, Shimada Y.
  • Journal Title: Radiati Res. Volume: 187(2) Pages: 210-220
  • DOI: 10.1667/RR14478.1
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Establishment of a DEN-induced mouse model of esophageal squamous cell carcinoma metastasis. (2017)
  • Author(s): Narushima K, Shimada H, Matsubara H, Yamada S, Kakinuma S, Morioka T, Shimada Y.
  • Journal Title: Esophagus. Volume: 14(2) Pages: 131-137
  • DOI: 10.1007/s10388-016-0555-3
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Dysregulation of genes involved in the PI3K/Akt pathway in radiation and MNU-induced rat mammary carcinomas. (2017)
  • Author(s): Showlera K, Nishimura M, Daino K, Imaoka T, Nishimura Y, Morioka T, Blyth BJ, Kokubo T, Takabatake M, Fukuda M, Kakinuma S, Fukushia M. and Shimada Y.
  • Journal Title: J Radiat Res. Volume: 58(2) Pages: 183-194
  • DOI: 10.1093/jrr/rrw097
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Sensitive detection of radiation-induced medulloblastomas after acute or protracted gamma ray exposures in Ptch1 heterozygous mice using a radiation-specific molecular signature. (2016)
  • Author(s): Tsuruoka C, Blyth B.J, Morioka T, Kaminishi M, Shinagawa M, Shimada Y. and Kakinuma S.
  • Journal Title: Radiat Res. Volume: 186(4) Pages: 407-414
  • DOI: 10.1667/RR14499.1
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A Rat Model to Study the Effects of Diet-Induced Obesity on Radiation-Induced Mammary Carcinogenesis. (2016)
  • Author(s): Imaoka T, Nishimura M, Daino K, Morioka T, Nishimura Y, Uemura H, Akimoto K, Furukawa Y, Fukushi M, Wakabayashi K, Mutoh M, Shimada Y.
  • Journal Title: Radiat Res. Volume: 185(5) Pages: 505-515
  • DOI: 10.1667/RR14309.1
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A Multi-stage Carcinogenesis Model to Investigate Caloric Restriction as a Potential Tool for Post- irradiation. (2016)
  • Author(s): Tani S, Blyth BJ, Shang Y, Morioka T, Kakinuma S, Shimada Y.
  • Journal Title: J Cancer Prev. Volume: 21(2) Pages: 115-120
  • DOI: 10.15430/JCP.2016.21.2.115
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Biological measures to minimize the risk of radiotherapy-associated second cancer: A research perspective. (2016)
  • Author(s): Imaoka T, Ishii N, Kawaguchi I, Homma-Takeda S, Doi K, Daino K, Nakanishi I, Tagami K, Kokubo T, Morioka T, Hosoki A, Takabatake M, Yoshinaga S.
  • Journal Title: Int J Radiat Biol. Volume: 92(6) Pages: 289-301
  • DOI: 10.3109/09553002.2016.1152413
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] International Dose Effect Alliance Workshop 2016 -Low Dose Research at QST-NIRS- (2016)
  • Author(s): Yutaka Yamada, Shizuko Kakinuma, Tatsuhiko Imaoka, Kazuhiro Daino, Takamitsu Morioka, Mayumi Nishimura, Tetsuo Nakajima, Michiya Sasaki, Hiroshi Takeshita, Takeo Shimomura, Jun Ohtake, Atsuro Ishida, Yoshiya Shimada
  • Organizer: International Dose Effect Alliance Workshop 2016
  • Place of Presentation: Electric Power Research Institute, USA
  • Year and Date: 2016-11-09 – 2016-11-10
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 子ども期の被ばくにおける低線量率放射線誘発消化管腫瘍に関する研究 (2016)
  • Author(s): 山田 裕, 山崎 隼輔, 森岡 孝満, 鶴岡 千鶴, 島田 義也, 柿沼 志津子
  • Organizer: 日本放射線影響学会第59回大会
  • Place of Presentation: JMSアステールプラザ, 広島
  • Year and Date: 2016-10-26 – 2016-10-28
• [Presentation] 線質の異なる放射線誘発マウス肺がんの発症時期とEgfr経路の関与 (2016)
  • Author(s): 山崎 隼輔, 山田 裕, 森岡 孝満, 臺野 和広, 上西 睦美, 小川 真里, 島田 義也, 柿沼 志津子
  • Organizer: 日本放射線影響学会第59回大会
  • Place of Presentation: JMSアステールプラザ, 広島
  • Year and Date: 2016-10-26 – 2016-10-28
• [Presentation] γ線・中性子線誘発ラット乳がんにおけるゲノム変異とサブタイプの解析 (2016)
  • Author(s): 森山 ひとみ, 臺野 和広, 今岡 達彦, 西村 まゆみ, 西村 由希子, 森岡 孝満, 柿沼 志津子, 井上 一雅, 福士 政広, 島田 義也
  • Organizer: 日本放射線影響学会第59回大会
  • Place of Presentation: JMSアステールプラザ, 広島
  • Year and Date: 2016-10-26 – 2016-10-28
• [Presentation] X線およびENU誘発T細胞リンパ腫におけるDNAメチル化プロファイルの解析 (2016)
  • Author(s): 遠近 崇裕, 臺野 和広, 小川 真里, 森岡 孝満, 西村 まゆみ, 今岡 達彦, 中島 義和, 柿沼 志津子, 島田 義也
  • Organizer: 日本放射線影響学会第59回大会
  • Place of Presentation: JMSアステールプラザ, 広島
  • Year and Date: 2016-10-26 – 2016-10-28
• [Presentation] がん起源細胞と放射線シグネチャ Sstand at the crossroad and look (2016)
  • Author(s): 今岡 達彦, 臺野 和広, 鶴岡 千鶴, 高畠 賢, 西村 まゆみ, 西村 由希子, 細木 彩夏, 小川 真里, 山田 裕, 森岡 孝満, 島田 義也, 柿沼 志津子
  • Organizer: 日本放射線影響学会第59回大会
  • Place of Presentation: JMSアステールプラザ, 広島
  • Year and Date: 2016-10-26 – 2016-10-28
  • Invited
• [Presentation] 子ども期被ばくとカロリー制限ー動物実験から分かったこと (2016)
  • Author(s): 尚 奕, 森岡 孝満, 鶴岡 千鶴, 立花 章, 島田 義也, 柿沼 志津子
  • Organizer: 日本放射線影響学会第59回大会
  • Place of Presentation: JMSアステールプラザ, 広島
  • Year and Date: 2016-10-26 – 2016-10-28
• [Presentation] Comparison of genomic and histologic alterations on radiation induced Egfr pathway in B6C3F1 mouse lung adenocarcinomas. (2016)
  • Author(s): Shunsuke Yamazaki, Yutaka Yamada, Takamitu Morioka, Kazuhiro Daino, Yoshiko Amasaki, Mutumi Kaminishi, Mari Ogawa, Yoshiya Shimada, Shizuko Kakinuma.
  • Organizer: Radiation Research Society 62nd Annual International Meeting
  • Place of Presentation: Hilton Waikoloa Village, USA
  • Year and Date: 2016-10-16 – 2016-10-20
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Genomic alterations and subtypes of rat mammary carcinomas induced by gamma rays or neutrons. (2016)
  • Author(s): Hitomi Moriyama, Kazuhiro Daino, Tatsuhiko Imaoka, Masaru Takabatake, Yukiko Nishimura, Mayumi Nishimura, Takamitsu Morioka, Shizuko Kakinuma, Kazumasa Inoue, Masahiro Fukushi, Yoshiya Shimada.
  • Organizer: Radiation Research Society 62nd Annual International Meeting
  • Place of Presentation: Hilton Waikoloa Village, USA
  • Year and Date: 2016-10-16 – 2016-10-20
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effect of calorie restriction on radiation-induced thymic and splenic lymphoma. (2016)
  • Author(s): Shizuko Kakinuma, Takafumi Nakayama, Yi Shang, Takamitsu Morioka, Kazuhiro Daino, Kanae Ogawa, Hirotaka Tachibana, Akira Tachibana, Yoshiya Shimada.
  • Organizer: Radiation Research Society 62nd Annual International Meeting
  • Place of Presentation: Hilton Waikoloa Village, USA
  • Year and Date: 2016-10-16 – 2016-10-20
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 放射線影響に対する環境エンリッチメントの効果Ⅰエンリッチメント環境の設定 (2016)
  • Author(s): 横溝 真哉, 柿沼 志津子, 島田 義也, 西村 まゆみ, 森岡 孝満, 山崎 隼輔, 尚 奕, 鶴岡 千鶴, 西村 由希子
  • Organizer: 日本宇宙生物科学会30周年記念シンポジウム及び日本宇宙生物科学会第30回大会
  • Place of Presentation: 愛知医科大学 大学本館1号館 たちばなホール, 愛知
  • Year and Date: 2016-10-13 – 2016-10-15
• [Presentation] Cancer prevention effect of middle-age-onset calorie restriction after infant exposure to ionizing radiation in B6C3F1 male mice.低減する (2016)
  • Author(s): 尚 奕, 柿沼 志津子, 森岡 孝満, 中山 貴文, 鶴岡 千鶴, 島田 義也
  • Organizer: 第75回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜, 神奈川
  • Year and Date: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [Presentation] 線質の異なる放射線誘発ラット乳がんにおけるゲノム変異とサブタイプの解析 (2016)
  • Author(s): 森山 ひとみ, 臺野 和広, 今岡 達彦, 西村 由希子, 西村 まゆみ, 森岡 孝満, 柿沼 志津子, 島田 義也
  • Organizer: 平成28年度若手放射線生物学研究会専門研究会
  • Place of Presentation: 東京工業大学大岡山キャンパス, 東京
  • Year and Date: 2016-09-03 – 2016-09-04
• [Presentation] 多様な誘発方法でのラット乳がんを用いた免疫染色によるサブタイピング法の検討 (2016)
  • Author(s): 西村 由希子, 今岡 達彦, 高畠 賢, 臺野 和広, 森岡 孝満, 西村 まゆみ, 横田 拓実, 太田原 雅美, 柿沼 志津子, 島田 義也
  • Organizer: 第25回乳癌基礎研究会
  • Place of Presentation: 市立奈良病院, 奈良
  • Year and Date: 2016-07-23 – 2016-07-24
• [Presentation] 遺伝子発現マイクロアレイによるラット乳がんの分類の試み (2016)
  • Author(s): 今岡 達彦, 西村 まゆみ, 臺野 和広, 西村 由希子, 高畠 賢, 森岡 孝満, 柿沼 志津子, 島田 義也
  • Organizer: 第25回乳癌基礎研究会
  • Place of Presentation: 市立奈良病院, 奈良
  • Year and Date: 2016-07-23 – 2016-07-24