Biological effects of radioactive MnO2 particles
Project/Area Number |
19KK0266
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Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
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Research Institution | Hiroshima 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)
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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)
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Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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Keywords | 放射性微粒子被曝影響 / 放射性マンガン / 内部被曝 / 放射線微粒子被曝影響 / 放射線マンガン / 放射性マンガン微粒子内部被ばく / 放射性微粒子曝露影響 / マウス / 放射性微粒子 / 内部被曝影響 / 二酸化マンガン |
Outline of Research at the Start |
放射線の影響を理解するためには、外部被曝ばかりでなく内部被曝の影響評価が重要であるが、現在のところ、防護上で両者の影響は同等とされている。最近、我々は放射性微粒子による内部被曝が強い生物学的影響を示す場合があることを報告した。本研究では、この内部被曝実験を展開し、分子生物学的解析によりその障害作用とメカニズムの詳細を解明することを目的とする。本研究は放射線被曝の防護と安全に関わる極めて重要な国際共同研究である。
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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。
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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。
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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。
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Report
(4 results)
Research Products
(66 results)
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[Journal Article] External dose estimates of laboratory rats and mice during exposure to dispersed neutron-activated 56Mn powder.2022
Author(s)
Stepanenko V, Sato H, Fujimoto N, Shichijo K, Toyoda S, Kawano N, Endo S, Kaprin A, Ivanov S, Shegay P, Petukhov A
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Journal Title
Journal of Radiation Research
Volume: 63(S1)
Issue: Supplement_1
Pages: i16-i20
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Microdistribution of internal radiation dose in biological tissues exposed to 56Mn dioxide microparticles.2022
Author(s)
Stepanenko V, Kaprin A, Ivanov S, Shegay P, Viktoria B, Sato H, Shichijo K, Toyoda S, Kawano N, Ohtaki M, Fujimoto N, Endo S, Chaizhunusova N, Shabdarbaeva D, Zhumadilov K, Hoshi M
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Journal Title
Journal of Radiation Research
Volume: 63(S1)
Issue: Supplement_1
Pages: i21-i25
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The Contribution of Genetic Variants to the Risk of Papillary Thyroid Carcinoma in the Kazakh Population: Study of Common Single Nucleotide Polymorphisms and Their Clinicopathological Correlations2021
Author(s)
Mussazhanova Z, Rogounovitch TI, Saenko VA, Krykpayeva A, Espenbetova M, Azizov B, Kondo H, Matsuda K, Kalmatayeva Z, Issayeva R, Yeleubayeva Z, Madiyeva M, Mukanova A, Sandybayev M, Bolsynbekova S, Kozykenova Z, Yamashita S, Nakashima M.
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Journal Title
Front Endocrinol (Lausanne)
Volume: 11
Pages: 1-10
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] ESR tooth enamel doses of rats and mice exposed to radioactive 56MnO2 dust2021
Author(s)
Azumi Todaka, Shin Toyoda, Nariaki Fujimoto, Hitoshi Saito, Valeriy tepanenko, Noriyuki Kawano, Nailya Chaizhunusova, Darkhan Uzbekov, Ynkar Kairkhanova, Bakhyt Ruslanova,Zhaslan Abishev, Gaukhar Amantayeva, Dariya Shabdarbaeva, Kassym Zhumadilov,Almas Azhimkhanov, Masaharu Hoshi
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Journal Title
Advances in ESR Applications
Volume: 37
Pages: 13-18
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Internal doses in experimental mice and rats following various exposures to neutron-activated 56Mn02 powder: results of international multicenter study2020
Author(s)
Stepanenko V, Zhumadilov K, Hoshi M, Zhunussov YT, Endo S, Ohtaki M, Otani M, Fujimoto N, Shichijo K, Kawano N, Sakaguchi A, Chaizhunusova N, Shabdarbaeva D, Gnyrya V, Аzimkhanov A, Kaprin A, Ivanov S, Yaskova E, Belukha I, Kolyzhenkov T, Petukhov A , Bogacheva V.
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Journal Title
Radiation and Environmental Biophysics
Volume: 59
Issue: 4
Pages: 683-692
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Impact of local high doses of radiation by neutron activated Mn dioxide powder in rat lungs: Protracted pathologic damage initiated by internal exposure.2020
Author(s)
Shichijo K, Takatsuji T, Abishev Z, Uzbekov D, Chaizhunusova N, Shabdarbaeva D, Niino D, Kurisu M, Takahashi Y, Stepanenko V, Azhimkhanov A, Hoshi M.
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Journal Title
Biomedicines
Volume: 8
Issue: 6
Pages: 171-171
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Effects of Internal Exposure to 56MnO2 Powder on Blood Parameters in Rats2020
Author(s)
Fujimoto N, Baurzhan A, Chaizhunusova N, Amantayeva G, Kairkhanova Y, Shabdarbaeva D, Zhunussov Y, Zhumadilov K, Stepanenko V, Gnyrya V, Azhimkhanov A, Kolbayenkov A, Hoshi M.
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Journal Title
The Eurasian Journal of Medicine
Volume: 52
Issue: 1
Pages: 52-56
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Preliminary assessment of dose distribution on the spatial micro level for internal exposure of alveolar epithelium of rats by 56M2019
Author(s)
Stepanenko V, Zhumadilov K, Hoshi M, Zhunussov YT, Endo S, Ohtaki M, Otani M, Fujimoto N, Shichijo K, Kawano N, Sakaguchi A, Chaizhunusova N, Shabdarbaeva D, Gnyrya V, Аzimkhanov A, Kaprin A, Ivanov S, Yaskova E, Belukha I, Kolyzhenkov T, Petukhov A , Bogacheva V.
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Journal Title
Bulletin of the Karaganda University. "Physics" Series
Volume: 95
Issue: 3
Pages: 59-63
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[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
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[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
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Int'l Joint Research
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[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
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[Presentation] Study of 7Be and 210Pb in atmosphere of Akmola region of Kazakhstan2022
Author(s)
Kassym Zhumadilov, Aidana Zhumalina, Yernaz Sambayev, Yeldos Bekzhanov, Asel Bagramova, Tulegen Kusainov, Aya Sakaguchi, Satoru Endo, Shin Toyoda, Hitoshi Sato, Masaharu Hoshi,
Organizer
The 24th Hiroshima International Symposium: Research on radiation and its effects in Kazakhstan and other countries
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Effects of internal exposure to neutron-activated 56MnO2 powder on locomotor activity in rats2022
Author(s)
Keiko Otani, Megu Ohtaki, Nariaki Fujimoto, Darkhan Uzbekov, Ynkar Kairkhanova, Aisulu Saimova, Nailya Chaizhunussova, Dariya Habdarbaeva, Almas Azhimkhanov, Kassym Zhumadilov, Valeriy Stepanenko, Masaharu Hoshi
Organizer
The 24th Hiroshima International Symposium: Research on radiation and its effects in Kazakhstan and other countries
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Interlaboratory comparison of EPR tooth enamel dosimetry with investigations of the dose responses of the standard samples2022
Author(s)
Toyoda, S., Inoue, K., Yamaguchi, I., Hoshi, M., Hirota, S., Oka, T., Shimazaki, T., Mizuno, H., Tani, A., Yasuda, H., Gonzales, C. A. B., Okutsu, K., Takahashi, A., Tanaka, N., Todaka, A
Organizer
EPR BioDose 2022
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Biological effects of internal exposure to radioactive particles of 56MnO2 in rats2021
Author(s)
Fujimoto N, Chaizhunussova N, Shabdarbayeva D, Gnyrya V, Azhimkhanov A, Kolbayenkov A, Zhumadilov K, Stepanenko V, Hoshi M
Organizer
9th international conference semipalatinsk test site, Kurchatov, Kazakhstani
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Animal exposure experiments using Mn-56 dioxide radioactive microparticles,2021
Author(s)
Hoshi M, Chaizhunusova N, Zhumadilov K, Uzbekov D, Shabdarbaeva D, Kairkhanova Y, Amantaeva G, Ruslanova B, Apbassova M et al
Organizer
9th international conference semipalatinsk test site, Kurchatov, Kazakhstani
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Int'l Joint Research
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[Presentation] International collaboration between Kazakhstan and Japan; Studies with Shakarim University2021
Author(s)
M. Hoshi, S. Duyssembayev, Z. Serikov, A. Klivenko, K. Zhumadilov, A. Zhumalina, P. Kazymbet, M. Bakhtin, A. Sakaguchi, M. Yamamoto, S. Endo, H. Satoh, S. Toyoda, N. Kawano
Organizer
Shakarim University Symposium
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Int'l Joint Research
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