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X線ならびに炭素線照射後の生体応答に対する低酸素環境の役割に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K10409
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 放射線科学
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

劉 翠華  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 放射線障害治療研究部, 主任研究員(任非) (00512427)

研究分担者 平山 亮一  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 重粒子線治療研究部, 主任研究員(定常) (90435701)
研究協力者 藤森 亮  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード低酸素応答 / 低酸素培養 / 放射線 / 染色体異常 / 相同組換え / 低酸素 / 炭素線 / 低酸素環境 / 細胞周期 / 酸素効果 / 高LET / 相同組換え頻度 / 重粒子線 / 低酸素応答機構 / 応答機構 / 染色体修復忠実度 / NrF2
研究成果の概要

マウス腎臓初代培養細胞およびヒト脳腫瘍細胞を用いて、X線や炭素線照射後の培養時における酸素環境の違いによって、細胞致死、染色体異常、細胞周期および相同組み換えなどの生体応答を調べた。X線や高LET炭素線で細胞を照射後、異なる酸素環境で培養した結果、常酸素環境と比較すると低酸素環境では、マウス腎臓初代培養細胞のみ生存率が上昇し、染色体異常頻度(異常細胞頻度、染色体交換,染色体断片)は低下する結果となった。この現象に相同組み換えが関与していると考えたが、低酸素培養では相同組み換え頻度が低下する結果となった。よって、低酸素培養による生存率の上昇と相同組み換え修復の直接的な相関は少ないように見える。

研究成果の学術的意義や社会的意義

X線特に高LET放射線に対する照射後の低酸素ストレス応答についての研究報告はほとんどされていなかったため、本課題では生体内低酸素環境を模擬した実験系において、細胞の放射線応答を明らかにした研究である。長時間による低酸素環境での放射線応答、染色体損傷修復および相同組換え修復効率についての知見を初めて取得することができた。生体の放射線応答を考える上、生体内酸素濃度の重要性を明らかにすることができ、今まで考慮されなかった“生体内酸素濃度”を放射線がん治療や宇宙科学研究に組み込むことで、放射線の効果を最大限に活かした放射線健康科学に本研究の新知見が活かされると考える。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Emerging Role of Secondary Bystander Effects Induced by Fractionated Protons Microbeam2019

    • 著者名/発表者名
      Narongchai Autsavapromporn , Cuihua Liu , Alisa Kobayashi , Tengku Ahbrizal Farizal Tengku Ahmad , Masakazu Oikawa , Nahathai Dukaew , Jun Wang , Ariyaphong Wongnoppavich , Teruaki Konishi
    • 雑誌名

      Radiation Research

      巻: 191(2) 号: 2 ページ: 211-216

    • DOI

      10.1667/rr15155.1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reduction of Delayed Homologous Recombination by Induction of Radioadaptive Response in RaDR-GFP Mice (Yonezawa Effect): An Old Player with A New Role2019

    • 著者名/発表者名
      Cuihua Liu , Hirokazu Hirakawa , Kaoru Tanaka , Fazliana Mohd saaya , Mitsuru Nenoi , Akira Fujimori , Bing Wang
    • 雑誌名

      Dose-Response

      巻: 17(1) 号: 1

    • DOI

      10.1177/1559325819833840

    • 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] Increased Hematopoietic Stem Cells/Hematopoietic Progenitor Cells Measured as Endogenous Spleen Colonies in Radiation-Induced Adaptive Response in Mice (Yonezawa Effect)2018

    • 著者名/発表者名
      Wang Bing、Tanaka Kaoru、Ninomiya Yasuharu、Maruyama Kouichi、Var?s Guillaume、Katsube Takanori、Murakami Masahiro、Liu Cuihua、Fujimori Akira、Fujita Kazuko、Liu Qiang、Eguchi-Kasai Kiyomi、Nenoi Mitsuru
    • 雑誌名

      Dose-Response

      巻: 16 号: 3 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1177/1559325818790152

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Mouse intestinal Lgr5+ stem cells are more sensitive to heavy ion irradiation than Bmi1+ stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      Anqing Wu , Wentao Hu , Jian Zhang , Guo Ziyang , Cuihua Liu , Takanori Katsube , Kaoru Tanaka , Jing Nie , Bing Wang , Guangming Zhou
    • 雑誌名

      Acta Biochimica et Biophysica Sinica

      巻: 51(3) 号: 3 ページ: 338-340

    • DOI

      10.1093/abbs/gmy158

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Impact of Co-Culturing with Fractionated Carbon-Ion-Irradiated Cancer Cells on Bystander Normal Cells and Their Progeny2017

    • 著者名/発表者名
      N Autsavapromporn, C Liu, T Konishi.
    • 雑誌名

      Radiation Research

      巻: 188 号: 3 ページ: 335-341

    • DOI

      10.1667/rr14773.1

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] RAC2-P38 MAPK-dependent NADPH oxidase activity is associated with the resistance of quiescent cells to ionizing radiation2017

    • 著者名/発表者名
      Pei H, Zhang J, Nie J, Ding N, Hu W, Hua J, Hirayama R, Furusawa Y, Liu C, Li B, Hei TK, Zhou G
    • 雑誌名

      Cell Cycle

      巻: 16 号: 1 ページ: 113-122

    • DOI

      10.1080/15384101.2016.1259039

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nontoxic concentration of DNA-PK inhibitor NU7441 radio-sensitizes lung tumor cells with little effect on DSB repair.2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Sunada, Hideki Kanai, Younghyun Lee, Takeshi Yasuda, Hirokazu Hirakawa, Cuihua Liu, Akira Fujimori, Mitsuru Uesaka, Ryuichi Okayasu
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 107 号: 9 ページ: 1250-1255

    • DOI

      10.1111/cas.12998

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] X線や炭素線照射後の生体応答に対する低酸素環境の役割に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      劉 翠華 , 平川 博一 , 平山 亮一 , 藤森 亮
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第61回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of cell lethal effect in mesothelioma by high LET carbon-ion beams2017

    • 著者名/発表者名
      C.Liu , N. Ausavaproporn, A. Fujimori
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on space radiation and particle radiotherapy
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X線照射後の生体応答に対する低酸素環境の役割に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      劉翠華, 平川博一, 藤森亮, 平山亮一
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第60回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射線誘発マウス胸腺腫およびゲノム不安定性の検討2016

    • 著者名/発表者名
      劉 翠華、平川博一、王 冰、中島徹夫、勝部孝則、二宮康晴、田中薫、根井充、藤森 亮
    • 学会等名
      放射線影響学会第59回大会
    • 発表場所
      広島JMSアステールプラザ
    • 年月日
      2016-10-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The 5th International Symposium on space radiation and particle therapy2017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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