発生初期段階における受精卵の放射線への応答と分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 18K18196
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 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: 金井 昭教 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助教 (60549567)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018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: 放射線 / 受精卵 / 次世代シーケンサー / バイオインフォマティクス

研究成果の概要

本研究において低線量放射線が着床前期胚に与える影響を、マウス受精卵を用いて解析した。マウス受精卵では媒精後5時間の段階で最も発生低下が見られ、放射線高感受性であることが確認された。受精卵への0.1 Gy照射では桑実胚段階での発生停止のみが見られたが、1 Gy照射では１～４細胞期での発生停止と桑実胚段階での発生停止の２段階の停止が確認された。これら桑実胚の遺伝子発現解析によって桑実胚段階での発生停止は0.1 Gyと1 Gyで同じメカニズムであることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

妊娠期における放射線被曝影響は、胎芽・胎児の発育期によって著しく異なることが明らかにされているが、妊娠期における低線量放射線が与える影響に関しては未だ不明な点が多い。本研究によって、マウス受精卵は媒精後5時間の段階で放射線の影響を最も受けることを確認し、線量の違いによって発生停止段階が異なることも確認した。これらのことはヒト受精卵においても同様に放射線の影響を受ける事が予想される。
また、受精卵への影響の分子機構を調べるために遺伝子解析も行うことで受精卵の発生停止に影響する候補のひとつとしてTrim43遺伝子群を見出し、今後詳細な解析を進めるつもりである。

研究成果

• [雑誌論文] Overexpression of Hmga2 activates Igf2bp2 and remodels transcriptional program of Tet2-deficient stem cells in myeloid transformation (2021)
  • 著者名/発表者名: Bai Jie、Yokomizo-Nakano Takako、Kubota Sho、Sun Yuqi、Kanai Akinori、Iimori Mihoko、Harada Hironori、Iwama Atsushi、Sashida Goro
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 40 号: 8 ページ: 1531-1541
  • DOI: 10.1038/s41388-020-01629-w
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Multi-organ failure with abnormal receptor metabolism in mice mimicking Samd9/9L syndromes (2021)
  • 著者名/発表者名: Nagamachi A, Kanai A, Nakamura M, Okuda H, Yokoyama A, Shinriki S, Matsui H, Inaba T.
  • 雑誌名: J Clin Invest 巻: 131 号: 4 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1172/jci140147
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] UTX maintains functional integrity of murine hematopoietic system by globally regulating aging-associated genes. (2021)
  • 著者名/発表者名: Sera Y; Nakata Y; Ueda T; Yamasaki N; Koide S; Kobayashi H; Ikeda KI; Kobatake K; Iwasaki M; Oda H; Wolff L; Kanai A; Nagamachi A; Inaba T; Sotomaru Y; Ichinohe T; Koizumi M; Miyakawa Y; Honda ZI; Iwama A; Suda T; Takubo K; Honda H
  • 雑誌名: Blood. 巻: 137 号: 7 ページ: 908-922
  • DOI: 10.1182/blood.2019001044
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Activation of CpG-Rich Promoters Mediated by MLL Drives MOZ-Rearranged Leukemia (2020)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto Ryo、Okuda Hiroshi、Kanai Akinori、Takahashi Satoshi、Kawamura Takeshi、Matsui Hirotaka、Kitamura Toshio、Kitabayashi Issay、Inaba Toshiya、Yokoyama Akihiko
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 32 号: 13 ページ: 108200-108200
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2020.108200
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] HHEX promotes myeloid transformation in cooperation with mutant ASXL1. (2020)
  • 著者名/発表者名: Takeda R, Asada S, Park SJ, Yokoyama A, Becker H, Kanai A, Visconte V, Hershberger C, Hayashi Y, Yonezawa T, Tamura M, Fukushima T, Tanaka Y, Fukuyama T, Matsumoto A, Yamasaki S, Nakai K, Yamazaki S, Inaba T, Shibata T, Inoue D, Honda H, Goyama S, Maciejewski J, Kitamura T.
  • 雑誌名: Blood 巻: 136 ページ: 1670-1684
  • DOI: 10.1182/blood.2019004613
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of novel methylation markers in HPV-associated oropharyngeal cancer: genome-wide discovery, tissue verification and validation testing in ctDNA. (2020)
  • 著者名/発表者名: Misawa K, Imai A, Matsui H, Kanai A, Misawa Y, Mochizuki D, Mima M, Yamada S, Kurokawa T, Nakagawa T and Mineta H
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 39(24) 号: 24 ページ: 4741-4755
  • DOI: 10.1038/s41388-020-1327-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Overexpression of RUNX3 Represses RUNX1 to Drive Transformation of Myelodysplastic Syndrome (2020)
  • 著者名/発表者名: Yokomizo-Nakano Takako、Kubota Sho、Bai Jie、Hamashima Ai、Morii Mariko、Sun Yuqi、Katagiri Seiichiro、Iimori Mihoko、Kanai Akinori、Tanaka Daiki、Oshima Motohiko、Harada Yuka、Ohyashiki Kazuma、Iwama Atsushi、Harada Hironori、Osato Motomi、Sashida Goro
  • 雑誌名: Cancer Research 巻: 80 号: 12 ページ: 2523-2536
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-19-3167
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characterization of a Novel Murine Colon Carcinoma Subline with High-Metastatic Activity Established by In Vivo Selection Method (2020)
  • 著者名/発表者名: Ma Liqiu、Sakamoto Yoshimitsu、Kanai Akinori、Otsuka Hiromi、Takahashi Akihisa、Kakimi Kazuhiro、Imai Takashi、Shimokawa Takashi
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 21 号: 8 ページ: 2829-2829
  • DOI: 10.3390/ijms21082829
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] GLIS1, a novel hypoxia-inducible transcription factor, promotes breast cancer cell motility via activation of WNT5A. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kazumi Shimamoto, Keiji Tanimoto*, Takahiro Fukazawa, Hideaki Nakamura, Akinori Kanai, Hidemasa Bono, Hiromasa Ono, Hidetaka Eguchi, Nobuyuki Hirohashi
  • 雑誌名: Carcinogenesis 巻: inpress 号: 9 ページ: 1184-1194
  • DOI: 10.1093/carcin/bgaa010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kdm6a Deficiency Activates Inflammatory Pathways, Promotes M2 Macrophage Polarization, and Causes Bladder Cancer in Cooperation with p53 Dysfunction (2020)
  • 著者名/発表者名: Kobatake Kohei et al., Honda Zen-ichiro et al. and Honda Hiroaki
  • 雑誌名: Clinical Cancer Research 巻: 26 号: 8 ページ: 2065-2079
  • DOI: 10.1158/1078-0432.ccr-19-2230
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Lineage-specific RUNX2 super-enhancer activates MYC via a chromosomal translocation and promotes the development of blastic plasmacytoid dendritic cell neoplasm (2019)
  • 著者名/発表者名: Kubota S, Tokunaga K, Umezu T, Yokomizo-Nakano T, Oshima M, Tan KT, Yang H, Kanai A. Iwanaga E, Asou N, Maeda T, Nakagata N. Ito T, Iwama A. Ohyashiki K, Osato M, Sashida G.
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 10 号: 1 ページ: 1653-1653
  • DOI: 10.1038/s41467-019-09710-z
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A cell-based high-throughput screening method to directly examine transthyretin amyloid fibril formation at neutral pH (2019)
  • 著者名/発表者名: Ueda Mitsuharu、Okada Masamitsu、Mizuguchi Mineyuki、et al.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 294 号: 29 ページ: 11259-11275
  • DOI: 10.1074/jbc.ra119.007851
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Clonal hematopoiesis by SLIT1-mutated hematopoietic stem cells due to a breakdown of the autocrine loop involving Slit1 in acquired aplastic anemia (2019)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa K, Mizumaki H, Elbadry M, Saito C, Espinoza JL, An DTT, Katagiri T, Harashima A, Kikuchi A, Kanai A, Matsui H, Inaba T, Taniwaki M, Yamamoto Y, Nakao S
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 33 号: 11 ページ: 2732-2766
  • DOI: 10.1038/s41375-019-0510-0
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] High fat diet triggers a reduction in body fat mass in female mice deficient for Utx demethylase (2019)
  • 著者名/発表者名: Ota K, Komuro A, Amano H, Kanai A, Ge K, Ueda T, Okada H
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 号: 1 ページ: 10036-10036
  • DOI: 10.1038/s41598-019-46445-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Intense Expression of EGFR L858R Characterizes the Micropapillary Component and L858R Is Associated with the Risk of Recurrence in pN0M0 Lung Adenocarcinoma with the Micropapillary Component (2019)
  • 著者名/発表者名: Kishi Naoto、Ito Masaoki、Miyata Yoshihiro、Kanai Akinori、Handa Yoshinori、Tsutani Yasuhiro、Kushitani Kei、Takeshima Yukio、Okada Morihito
  • 雑誌名: Annals of Surgical Oncology 巻: 27 号: 3 ページ: 945-955
  • DOI: 10.1245/s10434-019-07854-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] BRD4-Regulated Molecular Targets in Mantle Cell Lymphoma: Insights into Targeted Therapeutic Approach (2019)
  • 著者名/発表者名: TSUKAMOTO TAKU、NAKAHATA SHINGO、SATO RYUICHI、KANAI AKINORI、NAKANO MASAKAZU、CHINEN YOSHIAKI、MAEGAWA-MATSUI SAORI、MATSUMURA-KIMOTO YAYOI、TAKIMOTO-SHIMOMURA TOMOKO、MIZUNO YOSHIMI、KUWAHARA-OTA SAEKO、KAWAJI YUKA、TANIWAKI MASAFUMI、INABA TOSHIYA、TASHIRO KEI、MORISHITA KAZUHIRO、KURODA JUNYA
  • 雑誌名: Cancer Genomics - Proteomics 巻: 17 号: 1 ページ: 77-89
  • DOI: 10.21873/cgp.20169
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A novel ASXL1?OGT axis plays roles in H3K4 methylation and tumor suppression in myeloid malignancies (2018)
  • 著者名/発表者名: Inoue D, Fujino T, Sheridan P, Zhang YZ, Nagase R, Horikawa S, Li Z, Matsui H, Kanai A, Saika M, Yamaguchi R, Kozuka-Hata H, Kawabata KC, Yokoyama A, Goyama S, Inaba T, Imoto S, Miyano S, Xu M, Yang FC, Oyama M, Kitamura T.
  • 雑誌名: Leukemia 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1327-1337
  • DOI: 10.1038/s41375-018-0083-3
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Expression of mutant Asxl1 perturbs hematopoiesis and promotes susceptibility to leukemic transformation (2018)
  • 著者名/発表者名: Nagase R, Inoue D, Pastore A, Fujino T, Hou HA, Yamasaki N, Goyama S, Saika M, Kanai A, Sera Y, Horikawa S, Ota Y, Asada S, Hayashi Y, Kawabata KC, Takeda R, Tien HF, Honda H, Abdel-Wahab O, Kitamura T.
  • 雑誌名: The Journal of Experimental Medicine 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1729-1747
  • DOI: 10.1084/jem.20171151
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Ezh2 loss propagates hypermethylation at T cell differentiation?regulating genes to promote leukemic transformation (2018)
  • 著者名/発表者名: Wang Changshan、Oshima Motohiko、Sato Daisuke、Matsui Hirotaka、Kubota Sho、Aoyama Kazumasa、Nakajima-Takagi Yaeko、Koide Shuhei、Matsubayashi Jun、Mochizuki-Kashio Makiko、Nakano-Yokomizo Takako、Bai Jie、Nagao Toshitaka、Kanai Akinori、Iwama Atsushi、Sashida Goro
  • 雑誌名: Journal of Clinical Investigation 巻: 128 号: 9 ページ: 3872-3886
  • DOI: 10.1172/jci94645
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Effect of ionizing radiation on the development of early mouse embryos. (2020)
  • 著者名/発表者名: Akinori Kanai, Natsumi Shimizu, Akiko Nagamachi, Hidehiko Kawai, Toshiya Inaba
  • 学会等名: 第63回 放射線影響学会
• [学会発表] Effect of ionizing radiation on the development of early mouse embryos (2019)
  • 著者名/発表者名: Akinori Kanai, Natsumi Shimizu, Akiko Nagamachi, Hidehiko Kawai, Toshiya Inaba
  • 学会等名: 第62回 放射線影響学会
• [学会発表] 低線量放射線が着床前期胚に与える影響の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 金井昭教, 清水なつみ, 長町安希子, 河合秀彦, 稲葉俊哉
  • 学会等名: 第42回 分子生物学会
• [学会発表] Target genes of DNA demethylating agents for improving anemia of MDS (2018)
  • 著者名/発表者名: Akinori Kanai
  • 学会等名: 第80回日本血液学会学術集会
• [学会発表] 次世代シーケンサを用いた低線量放射線影響研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 金井 昭教
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第61回大会
• [学会発表] Target genes of DNA demethylating agents for improving anemia of MDS (2018)
  • 著者名/発表者名: Akinori Kanai
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会