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DNA損傷を指標とした放射線量測定法の開発と実用化

研究課題

研究課題/領域番号 15K06667
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関大阪大学

研究代表者

清水 喜久雄  大阪大学, 放射線科学基盤機構附属ラジオアイソトープ総合センター, 准教授 (20162696)

研究分担者 松尾 陽一郎  福井大学, 学術研究院工学系部門, 講師 (90568883)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードバイオドシメトリー / DNA線量計 / 緊急時被ばく線量評価 / バイオアッセイ / リアルタイムPCR法 / LET / DNA損傷 / DNA鎖切断 / イオンビーム / qPCR / 緊急被ばく / 吸収線量 / 2本鎖切断 / 酸化損傷
研究成果の概要

電離放射線による生物影響の直接的な評価のために、生体由来物質を用いた迅速かつ高感度である新しい手法の開発は重要である。本研究課題では、分子生物学、放射線生物学に基づいたDNAを用いた新しいシステムの開発を行った。遺伝子の発現量解析に用いられるリアルタイムポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)を用いてDNA分子の放射線損傷の化学収量を拡大して定量化し、PCRによるDNA合成の効率が線エネルギー付与(LET)の増加に伴って減少することを明らかにした。この手法によるた個人被ばく線量計測の開発に道筋がつけられた。また、個人被ばく線量計を携帯しない場合の緊急時被ばく線量の評価法にも使用できると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題で個人被ばく線量を生体影響を指標として評価する方法が確立できた。また宇宙空間で宇宙飛行士があびる粒子線などの宇宙線の被ばく影響を生物学的効果比(RBE)を加味した評価が可能になると期待される。さらに数時間で結果がでるので血液からのDNAを使用し緊急被ばく時の被ばく線量評価にも適用が可能である。こうして放射線業務従事者の安全確保を飛躍的に向上させることができる。LETが高い炭素線などのイオンビームでは直接効果が増加し鎖切断の比率が高くなるのでPCR反応に及ぼす効果はより大きくなる。今後の研究により高LET放射線や混成場での被ばく管理をより実際的に行える手法を確立できると考えている。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 放射線照射によるDNA損傷の新評価手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      松尾 陽一郎、平山 誠、川井 良太、砂川 武義、清水 喜久雄、泉 佳伸
    • 雑誌名

      放射線生物研究

      巻: 53 ページ: 223-240

    • NAID

      120007146165

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biological effects of carbon ion beams with various LETs on budding yeast Saccharomyces cerevisiae2018

    • 著者名/発表者名
      Matuo Youichirou、Izumi Yoshinobu、Furusawa Yoshiya、Shimizu Kikuo
    • 雑誌名

      Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis

      巻: 810 ページ: 45-51

    • DOI

      10.1016/j.mrfmmm.2017.10.003

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] “The direct measurement method to radiation dose on the DNA using polymerase chain reaction2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Matuo, Y. Izumi, N. Sato, T. Yamamoto, K. Shimizu
    • 学会等名
      AOCRP5
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射線によるDNA 損傷の定量評価に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      松尾陽一郎、泉佳伸、清水喜久雄
    • 学会等名
      日本保健物理学会 第51回研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of the new radiation monitoring system using Quantitative polymerase chain reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Matuo, Y. Izumi, N. Sato, T. Yamamoto, K. Shimizu
    • 学会等名
      The 13th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 放射線によるDNA 損傷の定量評価に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      松尾陽一郎、泉佳伸、長谷純宏、坂本綾子、清水喜久雄
    • 学会等名
      日本保健物理学会 第50回研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Dosimetric application of biological technique by evaluating DNA lesions induced with various LET ion beams exposure2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Matuo, Y. Izumi, K. Shimizu
    • 学会等名
      The 11th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring
    • 発表場所
      茨城県 大洗
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射線によるDNA損傷の定量評価に関する検討及び線量評価への応用2016

    • 著者名/発表者名
      松尾陽一郎、泉佳伸、清水喜久雄
    • 学会等名
      日本放射線安全管理学会 第15回学術大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Detection of the Irradiated Food by qPCR analysis2015

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu, Y. Matuo, N. Sato, T. Yamamoto
    • 学会等名
      The 11th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring
    • 発表場所
      Oakai, Ibaraki, Japan
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 炭素イオンビーム照射によるDNA損傷のLET依存性2015

    • 著者名/発表者名
      松尾陽一郎、泉佳伸、長谷純宏、坂本綾子、清水喜久雄
    • 学会等名
      第10回高崎量子応用研究シンポジウム
    • 発表場所
      高崎
    • 年月日
      2015-10-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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