放射線誘発遺伝的不安定性誘導に及ぼすバイスタンダー効果の影響

• 研究課題/領域番号: 17651031
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 放射線・化学物質影響科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 渡邉 正己 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (20111768)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2005年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
• キーワード: 低線量放射線 / 非標的効果 / 遅延型影響 / バイスタンダー効果 / ビタミンC / マイクロビーム / 遺伝的不安定性 / 突然変異 / 微小核

研究概要

バイスタンダー効果は、放射線被ばくした細胞から、放射線を被ばくしていない細胞に被ばくの影響が及ぶ現象であり、時間を隔てて放射線の影響が伝搬する現象であるが、現時点では、これらの現象がどのようなメカニズムで生ずるか明らかにされていない。しかし、バイスタンダー効果は、集団の中の一つの細胞にcGyレベルの低線量放射線を照射した際にも顕著に現れるので、低線量放射線の生体影響を評価する上で注意を払わねばならない。平成18年度の研究成果から被ばく細胞と非被ばく細胞が接触していなくてもバイスタンダー効果が現れるので被ばく細胞から培養液中にバイスタンダー因子が放出されていることが明らかとなった。加えて、こうしたバイスタンダー効果は、照射後、数時間から数十時間継続して生ずるので、バイスタンダー効果を媒介する伝達因子は、長期間培地中で安定である可能性が高い。そこで、被ばく細胞からバイスタンダー効果を媒介する因子が培養液に放出されるか否か、その因子は培養液中でどの程度安定かを微小核細胞の誘導を指標に調べた。その結果、バイスタンダー効果による微小核の誘導、突然変異の誘導は、ビタミンC処理で効率よく抑制されるが、NOXの特異的阻害剤c-PTIOやヒドロキシラジカルの阻害剤DMSOによる処理ではこうした抑制は見られないことが明らかとなった。このことは、ビタミンCが効率よくスキャベンジできる、常温で20時間以上の半減期を持つ長寿命ラジカル(LLR)がバイスタンダー効果の媒介因子となっている可能性を示唆する。この、LLRは、システイン残基を持つタンパク質に生じたスルフィニルラジカル(R-CH2-SO・)が第一候補であることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Radiation induced bystander sugnals are independent of DNA damage and DNA repair capacity of the irradiated cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kashino G, Suzuki K, Matsuda N, Kodama S, Ono K, Watanabe M, Rrise KM
  • 雑誌名: Mutat.Res. (in press)
• [雑誌論文] Transmission of Genomic Instability from a Single Irradiated Human Chromosome to the Progeny of Unirradiated Cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Mukaida N, Kodama S, Suzuki K, Oshimura M, Watanabe M
  • 雑誌名: Radiat.Res. (in press)
• [雑誌論文] Histone H2AX phosphorylation in normal human cells irradiated with focused ultrasoft X rays : evidence for chromatin movement during repair (2006)
  • 著者名/発表者名: Hamada N, Schettino G, Kashino G, Vaid M, Suzuki K, Kodama S, Vojnovic B, Folkard M, Watanabe M, Michael BD, Prise KM
  • 雑誌名: Radiat.Res. 166 ページ: 31-38
• [雑誌論文] Phosphorylated histone H2AX foci persist on rejoined mitotic chromosomes in normal human diploid cells exposed to ionizing radiation (2006)
  • 著者名/発表者名: Suzuki M, Suzuki K, Kodama S, Watanabe M
  • 雑誌名: Radiat.Res. 165(3) ページ: 265-276
• [雑誌論文] Delayed activation of DNA damage checkpoint and radiation-induced genomic instability (2006)
  • 著者名/発表者名: Suzuki K, Ojima M, Kodama S, Watanabe M
  • 雑誌名: Mutat.Res. 597 ページ: 73-77
• [雑誌論文] Interstitial chromatin alteration causes persistent p53 activation involved in the radiation-induced senescence-like growth arrest (2006)
  • 著者名/発表者名: Suzuki M, Suzuki K, Kodama S, Watanabe M
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 340(1) ページ: 145-150
• [雑誌論文] Histone H2AX phosphorylation in normal human cells irradiated with focused ultrasoft X-rays : Evidence for chromatin movement during repair (2006)
  • 著者名/発表者名: Hamada, N., Schettino, G., Kashino, G., Vaid, M., Suzuki, K., Kodoma, S., Vojnovic, B., Folkard, M., Watanabe, M., Michael B.
  • 雑誌名: Radiat.Res. (in press)
• [雑誌論文] Delayed activation of DNA damage checkpoint and radiation-induced genomic instability (2006)
  • 著者名/発表者名: Suzuki K, Ojima M, Kodama S, Watanabe M.
  • 雑誌名: Mutat.Res (in press)
• [雑誌論文] Cellular and molecular effects for mutation induction in normal human cells irradiated with accelerated neon ions. (2006)
  • 著者名/発表者名: Suzuki M, Tsuruoka C, Kanai T, Kato T, Yatagai F, Watanabe, M.
  • 雑誌名: Mutation Res. 594・1-2 ページ: 86-92
• [雑誌論文] Phosphorylated histone H2AX foci persist on rejoined mitotic chromosomes in normal human diploid cells exposed to ionizing radiation (2006)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, M., Suzuki, K., Kodama, S., Watanabe, M.
  • 雑誌名: Radiat.Res. 165・3 ページ: 269-276
• [雑誌論文] Interstitial chromatin alteration causes persistent p53 activation involved in the radiation-induced senescence-like growth arrest (2005)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, M., Suzuki, K., Kodama, S., Watanabe, M.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 340・1 ページ: 145-150
• [雑誌論文] Abnormal stability of wild-type p53 protein in a human lung carcinoma cell line. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, M., Suzuki K., Kodama, S., Watanabe, M.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 330・2 ページ: 483-488