放射線被ばくによる染色体構造異常の形成機構の解明

• 研究課題/領域番号: 18H03373
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分63020:放射線影響関連
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 田代 聡 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (20243610)
• 研究分担者: 堀越 保則 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助教 (00719429) ; 孫 継英 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 准教授 (80397926)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円); 2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2018年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
• キーワード: 放射線被ばく / 染色体構造異常 / 放射線核内誘発ドメイン / 医療放射線被ばく / 放射線誘発核内ドメイン

研究成果の概要

放射線被ばくによるゲノム損傷、特に染色体DNA二本鎖切断(DSBs)は、その修復の失敗による切断端の「つなぎ間違い」から染色体の構造異常、ゲノム情報の改変を引き起こし、様々な健康影響の原因となる。DSBs修復に関連する蛋白質が損傷部位に集積し構築する「放射線誘発核内ドメイン」に注目し、染色体構造異常の形成メカニズムの解明と、低線量放射線被ばく、特に医療放射線被ばくによるゲノム障害の評価に取り組んだ。これらの研究を推進することにより、分子細胞生物学的及び分子細胞遺伝学的観点から放射線の人体影響の一端が明らかになり、放射線影響研究の新しい方向性を示すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、放射線被ばくによる染色体異常形成機構を包括的に、そしてより正確に理解することが可能となった。本研究で得られた知見は、今後のより安全な医療放射線被ばくの管理体制の確立とともに、低線量CT検診の発展に伴う肺がん死亡率減少に繋がることが期待される。さらに、緊急被ばく医療の分野で行われている末梢血リンパ球のDNA二本鎖切断と染色体異常数の解析が、放射線診断での被ばく線量低減のための技術開発にも有用であると考えられた。「生物学的線量評価法を用いた医療放射線被ばくの人体影響評価法の確立」は、IAEAを通した国際共同研究にも繋がっている。

研究成果

• [雑誌論文] Evaluating Individual Radiosensitivity for the Prediction of Acute Toxicities of Chemoradiotherapy in Esophageal Cancer Patients (2020)
  • 著者名/発表者名: Imano Nobuki、Nishibuchi Ikuno、Kawabata Emi、Kinugasa Yasuha、Shi Lin、Sakai Chiemi、Ishida Mari、Sakane Hiroaki、Akita Tomoyuki、Ishida Takafumi、Kimura Tomoki、Murakami Yuji、Tanaka Kimio、Horikoshi Yasunori、Sun Jiying、Nagata Yasushi、Tashiro Satoshi
  • 雑誌名: Radiation Research 巻: 195 号: 3 ページ: 244-252
  • DOI: 10.1667/rade-20-00234.1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Biological Effects of Low-Dose Chest CT on Chromosomal DNA (2020)
  • 著者名/発表者名: Sakane Hiroaki、Ishida Mari、Shi Lin、Fukumoto Wataru、Sakai Chiemi、Miyata Yoshihiro、Ishida Takafumi、Akita Tomoyuki、Okada Morihito、Awai Kazuo、Tashiro Satoshi
  • 雑誌名: Radiology 巻: 295 号: 2 ページ: 439-445
  • DOI: 10.1148/radiol.2020190389
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] DNA Damage and Senescence-Associated Inflammation in Cardiovascular Disease (2019)
  • 著者名/発表者名: Ishida T, Ishida M, Tashiro S, Takeishi Y
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 42 号: 4 ページ: 531-537
  • DOI: 10.1248/bpb.b18-00865
  • NAID: 130007622128
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 年月日: 2019-04-01
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of dynamic nuclear deformation on genomic architecture reorganization (2019)
  • 著者名/発表者名: Seirin-Lee Sungrim、Osakada Fumitaka、Takeda Junichi、Tashiro Satoshi、Kobayashi Ryo、Yamamoto Takashi、Ochiai Hiroshi
  • 雑誌名: PLOS Computational Biology 巻: 15 号: 9 ページ: 1-25
  • DOI: 10.1371/journal.pcbi.1007289
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Matrin3 promotes homologous recombinational repair by regulation of RAD51. (2019)
  • 著者名/発表者名: Shi L, Sun J, Kinomura A, Fukuto A, Horikoshi Y, Tashiro S.
  • 雑誌名: J Biochem. 巻: 166 号: 4 ページ: 343-351
  • DOI: 10.1093/jb/mvz041
  • NAID: 40022023652
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 放射線被ばくによる染色体異常 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田代 聡
  • 雑誌名: 日本整形外科学会誌 巻: 93(10) ページ: 769-773
• [雑誌論文] 放射線被ばくによるDNA損傷と染色体異常 (2019)
  • 著者名/発表者名: 坂根 寛晃、田代 聡
  • 雑誌名: 臨床整形外科 巻: 54(4) ページ: 392-395
• [雑誌論文] Chromosomal Abnormalities in Human Lymphocytes after Computed Tomography Scan Procedure (2018)
  • 著者名/発表者名: Shi L, Fujioka K, Sakurai-Ozato N, Fukumoto W, Satoh K, Sun J, Awazu A, Tanaka K, Ishida M, Ishida T, Nakano Y, Kihara Y, Hayes CN, Aikata H, Chayama K, Ito T, Awai K, Tashiro S
  • 雑誌名: Radiation Research 巻: 190 号: 4 ページ: 424-432
  • DOI: 10.1667/rr14976.1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Distinct roles of ATM and ATR in the regulation of ARP8 phosphorylation to prevent chromosome translocations (2018)
  • 著者名/発表者名: Sun, J., Shi, L., Kinomura, A., Fukuto, A., Horikoshi, Y., Oma, Y., Harata, M., Ikura, M., Ikura, T., Kanaar, R., Tashiro, S
  • 雑誌名: elife 巻: 7
  • DOI: 10.7554/elife.32222
  • NAID: 120006539566
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Estimation of the effects of medical diagnostic radiation exposure based on DNA damage. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shi L, Tashiro S.
  • 雑誌名: J Radiat Res. 巻: Epub ahead of print 号: suppl_2 ページ: ii121-ii129
  • DOI: 10.1093/jrr/rry006
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 放射線災害と子ども (2018)
  • 著者名/発表者名: 田代 聡
  • 雑誌名: 小児内科 巻: 50 (3) ページ: 411-413
  • 査読あり
• [雑誌論文] ヌクレオームコンソーシアム (2018)
  • 著者名/発表者名: TASHIRO Satoshi、KIMURA Hiroshi
  • 雑誌名: 生物物理 巻: 58 号: 4 ページ: 221-222
  • DOI: 10.2142/biophys.58.221
  • NAID: 130007420879
  • ISSN: 0582-4052, 1347-4219
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 放射線と染色体異常 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田代 聡
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 36(17) ページ: 192-196
• [学会発表] Clinical Application of Cytogenetical Analysis in Patients Receiving CT Scan Exam and Radiotherapy (2021)
  • 著者名/発表者名: 田代 聡
  • 学会等名: IAEA Third Research Coordination Meeting on Applications of Biological Dosimetry Methods in Radiation Oncology, Nuclear Medicine, and Diagnostic and Interventional Radiology (MEDIBIODOSE)
  • 国際学会
• [学会発表] 原爆放射線医科学研究所の取り組みと今後の展望 (2021)
  • 著者名/発表者名: 田代 聡
  • 学会等名: HICARE国際シンポジウム
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 知っておきたい放射線被ばくの分子生物学的影響の個人差 (2020)
  • 著者名/発表者名: 田代 聡
  • 学会等名: 第79回日本医学放射線学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] 次世代の医療放射線被ばく管理の確立を目指して (2020)
  • 著者名/発表者名: 田代 聡
  • 学会等名: 胸部腫瘍画像研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 放射線被ばくの人体影響 (2020)
  • 著者名/発表者名: 田代 聡
  • 学会等名: 日本脊椎髄病学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 白血病の染色体転座形成機構 (2020)
  • 著者名/発表者名: 田代 聡
  • 学会等名: 第79回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 放射線治療とDNA損傷 (2020)
  • 著者名/発表者名: 田代 聡
  • 学会等名: 第63回日本放射線影響学会
• [学会発表] Biological effect of low-dose medical radiation (2020)
  • 著者名/発表者名: 田代 聡
  • 学会等名: IAEA Consultancy Meeting on Low-Dose Radiation for Patients and Population
  • 国際学会
• [学会発表] 福島第一原発事故からの教訓－研究の視点から－ (2020)
  • 著者名/発表者名: 田代 聡
  • 学会等名: ICRP International Conference on Recovery after Nuclear Accidents: Radiological Protection Lessons from Fukushima and Beyond
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Clinical Applications of Biological Dosimetry (2020)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tashiro
  • 学会等名: HICARE/IAEA Workshop (Workshop on Biological and Internal Dosimetry; Recent advance and clinical application)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 原爆放射線医科学研究所の研究 ～医療への応用～ (2020)
  • 著者名/発表者名: 田代 聡
  • 学会等名: 放射線の人体影響に関する講演会「被爆の研究とみなさんの生活」
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Recent advances and clinical application of biological dosimetory (2019)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tashiro
  • 学会等名: IAEA STSテクニカルミーティング (Technical Meeting on Communication on Low-Dose Radiation - the Role of Science, Technology and Society)
  • 国際学会
• [学会発表] 細胞核の地勢学 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田代 聡
  • 学会等名: 慶應義塾大学医学部 分子生物セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 被ばく医療と広島大学原爆放射線医科学研究所 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田代 聡
  • 学会等名: 広島西ロータリークラブ 例会卓話
  • 招待講演
• [学会発表] Chromosomal Abnormalities in Human Lymphocytes after Computed Tomography Scan Examination (2019)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tashiro
  • 学会等名: ICRR in Manchester
  • 国際学会
• [学会発表] ゲノム修復の染色体動態 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田代 聡
  • 学会等名: 第78回日本癌学会
• [学会発表] Chromosomal Abnormalities in Human Lymphocytes after Computed Tomography Scan Examination (2019)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tashiro
  • 学会等名: Radiation Research Society 65th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Recent advances and clinical applications of biological dosimetry (2019)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tashiro
  • 学会等名: the 3th isRTB@Suzhou 国際シンポジウム
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Clinical Applications of Biological Dosimetry (2019)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tashiro
  • 学会等名: The Bilateral Workshop on the Radiation Medicine and Nuclear Emergency Preparedness between Hiroshima University and Soochow University 2019
  • 国際学会
• [学会発表] 放射線被ばくによる染色体異常の形成 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田代聡
  • 学会等名: 理研 科学技術ハブ
  • 招待講演
• [学会発表] 医療放射線の適正管理について (2018)
  • 著者名/発表者名: 田代聡
  • 学会等名: 第91回日本整形外科学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] DNA修復のヌクレオソ-ム研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田代聡
  • 学会等名: 第18回日本抗加齢医学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] 低線量放射線照射による染色体異常の誘導 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田代聡
  • 学会等名: 物質・デバイス領域共同研究拠点H29年度成果報告会
• [学会発表] 放射線生物学の基礎 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田代聡
  • 学会等名: 放射線健康リスク夏季セミナー
• [学会発表] 医療放射線被ばくと染色体異常 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田代聡
  • 学会等名: 広島腫瘍セミナー2018
  • 招待講演
• [学会発表] Prevention of chromosome translocations thorugh ARP8 phosphorylation by ATM (2018)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tashiro
  • 学会等名: EMBO/EMBL Symposia Principles of Chromosome Structure and Function
  • 国際学会
• [学会発表] Mechanism of accurate DNA repair to prevent chromosome translocations (2018)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tashiro
  • 学会等名: プロテイン・アイランド・松山(PIM)2018 第16回松山国際学術シンポジウム
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] クロマチンの動態と調節を新技術で捉える試み (2018)
  • 著者名/発表者名: 田代聡
  • 学会等名: 第91回日本生化学会大会
• [学会発表] SUMO化修飾によるDNA損傷依存的ヒストンバリアントH2A.Z-2の交換的反応制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田代聡
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 染色体異常を防ぐゲノム修復制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田代聡
  • 学会等名: 日本環境変異原学会第47回大会
  • 招待講演
• [学会発表] 放射線誘発核内ドメイン構築の時空間的制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田代聡
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第61回大会
• [学会発表] Regulation of ARP8 phosphorylation by ATM to prevent chromosome translocations (2018)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tashiro
  • 学会等名: 7th Meeting of the Asian Forum of Chromosome and Chromatin Biology
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ゲノム修復核内ドメインの構造構築 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田代聡
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会大会
• [図書] 最新Body CT診断 (2018)
  • 著者名/発表者名: 福本 航、石田万理、田代 聡
  • 総ページ数: 380
  • 出版者: メディカル・サイエンス・インターナショナル社
• [備考] 低線量放射線に対する感受性には個人差があることが判明
  • URL: https://www.hiroshima-u.ac.jp/rbm/news/47804
• [備考] 放射線や抗がん剤による染色体異常を防ぐ分子機構を解明
  • URL: https://www.hiroshima-u.ac.jp/rbm/news/45307