放射線化学ならびに放射線生物学的観点からの低酸素環境下での細胞致死機構の解析

• 研究課題/領域番号: 20790923
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 独立行政法人放射線医学総合研究所
• 研究代表者: 平山 亮一 独立行政法人放射線医学総合研究所, 重粒子医科学センター, 研究員 (90435701)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 細胞致死 / 直接作用 / 間接作用 / OHラジカル / DMSO / X線 / DNA損傷修復欠損細胞 / DSB修復欠損細胞 / 酸素効果 / 低酸素

研究概要

大気下ならびに低酸素下でのX線誘発OHラジカルによる間接作用が細胞致死にどの程度関与しているかを、OHラジカル捕捉剤であるDMSOを用いて調べ、濃度を無限大へ外挿することで細胞致死への間接作用の寄与率を求めた。HRR修復関連遺伝子変異株である51D1細胞では、野生型であるCHO細胞やAA8細胞と同程度の間接作用による細胞致死寄与率を示したが、NHEJ修復関連遺伝子変異株であるxrs-6細胞では、野生型よりも明らかに低い間接作用による細胞致死寄与率を示すことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Direct and indirect actions to high-LET radiations. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Hirayama, Yoshitaka Matsumoto, Yuki Kase, Miho Noguchi, Nobuhiro Takase, Akiko Uzawa, Atsushi Ito, Naruhiro Matsufuji, Koichi Ando, Ryuichi Okayasu, Yoshiya Furusawa
  • 雑誌名: NIRS-KI Joint Symposium on Ion-Radiation Sciences NIRS-M-235 ページ: 155-162
• [雑誌論文] 細胞やDNAへの影響から見たトラック構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平山亮一、伊藤敦、古澤佳也
  • 雑誌名: 放射線化学 No.89 ページ: 9-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radioprotection by DMSO in Nitrogen Saturated Mammalian Cells Exposed to Helium Ion Beams. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Hirayama, Yoshitaka Matsumoto, Yuki Kase, Miho Noguchi, Koichi Ando, Atsushi Ito, Ryuichi Okayasu, Yoshiya Furusawa
  • 雑誌名: Radiation Physics and Chemistry 78 ページ: 1175-1178
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contributions of Direct and Indirect Actions in Cell Killing by High LET Radiations. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Hirayama, Atsushi Ito, Masanori Tomita, Teruyo Tsukada, Fumio Yatagai, Miho Noguchi, Yoshitaka Matsumoto, Yuki Kase, Koichi Ando, Ryuichi Okayasu, Yoshiya Furusawa
  • 雑誌名: Radiation Research 171 ページ: 212-218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radioprotection by DMSO in Nitrogen Saturated Mammalian Cells Exposed to Helium Ion Beams (2009)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Hirayama, Yoshitaka Matsumoto, Yuki Kase, Miho Noguchi, Koichi Ando, Atsushi lto, Ryuichi Okayasu, Yoshiya Furusawa
  • 雑誌名: Radiation Physics and Chemistry 78 ページ: 1175-1178
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contributions of Direct and Indirect Actions in Cell Killing by High LET Radiations 枠 (2009)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Hirayama, Atsushi Ito, Masanori Tomita, Teruyo Tsukada, Fumio Yatagai, Miho Noguchi, Yoshitaka Matsumoto, Yuki Kase, Koichi Ando, Ryuichi Okayasu, Yoshiya Furasawa
  • 雑誌名: Radiation Research 171 ページ: 212-218
  • 査読あり
• [学会発表] 重粒子線の放射線作用による高RBEのメカニズム (2010)
  • 著者名/発表者名: 平山亮一、松本孔貴、野口実穂、高瀬信宏、加瀬優紀、鶴岡千鶴、松藤成弘、伊藤敦、安藤興一、岡安隆一、古澤佳也
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第53回大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-10-22
• [学会発表] 重粒子線誘発OHラジカルの細胞致死影響と酸素効果の機構解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平山亮一
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第53回大会
  • 発表場所: 京都(受賞講演)
  • 年月日: 2010-10-22
• [学会発表] 重粒子線誘発OHラジカルの細胞致死影響と酸素効果の機構解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平山亮一
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第53回大会(受賞講演)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] Direct and indirect actions to high-LET radiations. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Hirayama, Yoshitaka Matsumoto, Yuki Kase, Miho Noguchi, Nobuhiro Takase, Akiko Uzawa, Atsushi Ito, Naruhiro Matsufuji, Koichi Ando, Ryuichi Okayasu, Yoshiya Furusawa
  • 学会等名: NIRS-KI Joint Symposium on Ion-Radiation Sciences
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] Direct and indirect actions to high-LET radiations (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Hirayama, Yoshitaka Matsumoto, Yuki Kase, Miho Noguchi, Nobuhiro Takase, Akiko Uzawa, Atsushi Ito, Naruhiro Matsufuji, Koichi Ando, Ryuichi Okayasu, Yoshiya Furusawa
  • 学会等名: NIRS-KI Joint Symposium on Ion-Radiation Sciences
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] The type of DSB by direct action of X-rays is different comparison with the DSB induced by indirect action. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Hirayama, Atsushi Ito, Yoshitaka Matsumoto, Akiko Uzawa, Miho Noguchi, Ryuichi Okayasu, Yoshiya Furusawa
  • 学会等名: 38th Annual Meeting of the European Radiation Research Society
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] The type of DSB by direct action of X-rays is different comparison with the DSB induced by indirect action (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Hirayama, Atsushi Ito, Yoshitaka Matsumoto, Akiko Uzawa, Miho Noguchi, Ryuichi Okayasu, Yoshiya Furusawa
  • 学会等名: 38th Annual Meeting of the European Radiation Research Society
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 低酸素下における高LET放射線誘発OHラジカルの細胞致死作用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平山亮一、松本孔貴、野口実穂、高瀬信宏、加瀬優紀、鶴岡千鶴、松藤成弘、伊藤敦、安藤興一、岡安隆一、古澤佳也
  • 学会等名: 第49回日本医学放射線学会生物部会学術大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-07-09
• [学会発表] Contributions of direct and indirect actions in cell killing by high-LET radiations under hypoxic condition (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Hirayama, Yoshitaka Matsumoto, Miho Noguchi, Nobuhiro Takase, Yuki Kase, Chizuru Tsuruoka, Naruhiro Matsufuji, Atsushi Ito, Koichi Ando, Ryuichi Okayasu, Yoshiya Furusawa
  • 学会等名: the 49th Annual Meeting of the Particle Therapy Co-Operative Group (PTCOG 49)
  • 発表場所: Maebashi
  • 年月日: 2010-05-20
• [学会発表] Contributions of direct and indirect actions in cell killing by high-LET radiations under hypoxic condition (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Hirayama, Yoshitaka Matsumoto, Miho Noguchi, Nobuhiro Takase, Yuki Kase, Chizuru Tsuruoka, Naruhiro Matsufuji, Atsushi Ito, Koichi Ando, Ryuichi Okayasu, Yoshiya Furusawa
  • 学会等名: the 49th Annual Meeting of the Particle Therapy Co-Operative Group (PTCOG 49)
  • 発表場所: 前橋
  • 年月日: 2010-05-20
• [学会発表] DNA二本鎖切断はLET増加に伴い増加するのか?減少するのか?:(3)DSB生成収率の増減ファクターは何か? (2009)
  • 著者名/発表者名: 平山亮一、古澤佳也
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第52回大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2009-11-13
• [学会発表] DNA二本鎖切断はLET増加に伴い増加するのか?減少するのか?:(3)DSB生成収率の増減ファクターは何か? (2009)
  • 著者名/発表者名: 日平山亮一、古澤佳也
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第52回大会
  • 発表場所: 広島市南区民文化センター(広島)
  • 年月日: 2009-11-13
• [学会発表] INDUCTION OF DNA DSB AND ITS REJOINING IN THE CLAMPED AND NON-CLAMPED TUMORS AFTER CARBON ION BEAMS COMPARED WITH X RAYS (2009)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Hirayama, Akiko Uzawa, Yoshitaka Matsumoto, Miho Noguchi, Yuki Kase, Atsushi Ito, Ryuichi Okayasu, Sachiko Koike, Koichi Ando, Yoshiya Furusawa
  • 学会等名: MICROS 2009 15th International Symposium on Microdosimetry
  • 発表場所: Verona, Italy
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] 高線量域におけるRBEとOER (2009)
  • 著者名/発表者名: 平山亮一
  • 学会等名: 平成21年度京都大学原子炉実験所専門研究会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-10-18
• [学会発表] 細胞の生き死にから見たトラック構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平山亮一、古澤佳也、岡安隆一
  • 学会等名: 高LET放射線研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-07-30
• [学会発表] 移植腫瘍のX線と重粒子線に対する感受性の比較-RBEとOERを中心に- (2009)
  • 著者名/発表者名: 平山亮一、古澤佳也、鵜澤玲子、高瀬信宏、小池幸子、安藤興一、増永慎一郎、松本孔貴、加瀬優紀、野口実穂、伊藤敦、岡安隆一
  • 学会等名: 第48回日本医学放射線学会生物部会学術大会
  • 発表場所: 富山国際会議場(富山)
  • 年月日: 2009-07-10
• [学会発表] NHEJ修復欠損xrs6細胞における放射線作用の細胞致死効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平山亮一、古澤佳也、伊藤敦、野口実穂、松本孔貴、鵜澤玲子、安藤興一、岡安隆一
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第51回大会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2008-11-21
• [学会発表] LET dependence of oxidative DNA base damage in 2-deoxyguanine aqueous solution irradiated with heavy ions (2008)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Hirayama, Yoshiya Furusawa, Chieko Murayama, Yohsuke Kusano, Atsushi Ito
  • 学会等名: The 2nd Asia-Pacific Symposium on Radiation Chemistry (APSRC-2008)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-09-01
• [学会発表] Radioprotection by DMSO in Nitrogen Saturated Mammalian Cells Exposed to Helium Ion Beams (2008)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Hirayama, Yoshitaka Matsumoto, Yuki Kase, Miho Noguchi, Koichi Ando, Atsushi Ito, Ryuichi Okayasu, Yoshiya Furusawa
  • 学会等名: The 2nd Asia-Pacific Symposium on Radiation Chemistry (APSRC-2008)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-08-30
• [学会発表] トラック構造と生物学的エンドポイントの関係 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平山亮一、加瀬優紀、伊藤敦、古澤佳也
  • 学会等名: 平成20年度弥生研究会~放射線化学とその周辺から~
  • 発表場所: 茨城
  • 年月日: 2008-07-29
• [学会発表] Contribution of indirect action of X-irradiation under oxic and hypoxic conditions in different radiosensitivity cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Hirayama、Yoshiya Furusawa、Atsushi Ito、Miho Noguchi、Yoshitaka Matsumoto、Akiko Uzawa、Koichi Ando、Ryuichi Okayasu
  • 学会等名: 10th International Workshop Radiation Damage to DNA
  • 発表場所: Fukushima
  • 年月日: 2008-06-12
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.nirs.go.jp/index.shtml
• [備考] 平成22年度日本放射線影響学会奨励賞平山亮一:重粒子線誘発OHラジカルの細胞致死影響と酸素効果の機構解明、2010.10.21、京都
• [備考] Travel Support Award. Ryoichi Hirayama : The type of DSB by direct action of X-rays is different comparison with the DSB induced by indirect action. 38th Annual Meeting of the European Radiation Research Society, 2010.09, Stockholm, Sweden
• [備考] The Outstanding Poster Award. Ryoichi Hirayama : Contributions of direct and indirect actions in cell killing by high-LET radiations under hypoxic condition. 49th Annual Meeting of the Particle Therapy Co-Operative Group (PTCOG 49) 2010.05.21, Maebashi
• [備考] Financial Assistance for Young Scientists. Ryoichi Hirayama : INDUCTION OF DNA DSB AND ITS REJOINING IN THE CLAMPED AND NON-CLAMPED TUMORS AFTER CARBON ION BEAMS COMPARED WITH X RAYS. 15th International Symposium on Microdosimetry (Micros 2009) 2009.10, Verona, Italy
• [備考] 第48回日本医学放射線学会生物部会学術大会大会長賞平山亮一:移植腫瘍のX線と重粒子線に対する感受性の比較-RBEとOERを中心に-、第48回日本医学放射線学会生物部会学術大会、2009.07.10、富山
• [備考] Young Investigator Awards. Ryoichi Hirayama : Contribution of indirect action of X-irradiation under oxic and hypoxic conditions in different radiosensitivity cells. 10th International Workshop on Radiation Damage to DNA, 2008.06, Fukushima
• [備考] 平成22年度日本放射線影響学会評議員
• [備考] 若手放射線生物学研究会副運営委員(2010.01-2010.12)
• [備考] 平成21年度日本放射線影響学会評議員
• [備考] 平成21年度日本放射線影響学会学会連携検討委員会委員
• [備考] 平成21年度日本放射線影響学会「評議員選挙」選挙管理委員会委員長
• [備考] 若手放射線生物学研究会運営委員(2009.01-2009.12)
• [備考] The 2nd Asia-Pacific Symposium on Radiation Chemistry (APSRC-2008), EXECUTIVE COMMITTEE、2008.08
• [備考] 平成20年度日本放射線影響学会評議員
• [備考] 平成20年度日本放射線影響学会学会連携検討委員会委員
• [備考] 若手放射線生物学研究会運営委員(2008.01-2008.12)
• [備考] 表彰
• [備考] 1.平成22年度日本放射線影響学会奨励賞平山亮一:重粒子線誘発OHラジカルの細胞致死影響と酸素効果の機構解明、京都、2010.10.21、受賞講演有り
• [備考] 2.Travel Support Award.Ryoichi Hirayama : The type of DSB by direct action of X-rays is different comparison with the DSB induced by indirect action.38th Annual Meeting of the European Radiation Research Society, Stockholm, Sweden, 2010.09
• [備考] 3.The Outstanding Poster Award. Ryoichi Hirayama : Contributions of direct and indirect actions in cell killing by high-LET radiations under hypoxic condition.49th Annual Meeting of the Particle Therapy Co-Operative Group (PTCOG 49), Maebashi, Japan, 2010.05.21
• [備考]
  • URL: http://www.nirs.go.jp/db/seikadb/Welcome.php
• [備考] 表彰
• [備考] 1)Financial Assistance for Young Scientists. 15th International Symposium on Microdosimetry (Micros 2009), Verona, Italy 2009.10.29
• [備考] 2)第48回日本医学放射線学会生物部会学術大会大会長賞第48回日本医学放射線学会生物部会学術大会、富山、2009.07.10