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放射線被ばく事故に対応したDNA損傷解析による被ばく線量評価法の実用化

研究課題

研究課題/領域番号 21H01861
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31010:原子力工学関連
研究機関福井大学

研究代表者

清水 喜久雄  福井大学, 附属国際原子力工学研究所, 特命教授 (20162696)

研究分担者 久米 恭  公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター, 研究開発部, 室長 (50359238)
泉 佳伸  福井大学, 附属国際原子力工学研究所, 教授 (60252582)
松尾 陽一郎  福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (90568883)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
キーワードqPCR / DNA damage / dosimetry / radiation / DNA線量計 / バイオアッセイ / リアルタイムPCR法 / DNA損傷 / DNA損傷評価 / バイオドシメトリー / qPCR法 / 緊急被ばく / 放射線加重係数 / 線量評価 / LET / 生物学的効果比
研究開始時の研究の概要

本研究はポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用いて、放射線によるDNA損傷を指標として、緊急被ばく時の吸収線量の評価を行うものである。従来の物理・化学反応を用いた被ばく線量測定手法と原理的に異なり、生体影響の要因となるDNA損傷に基づく評価手法である。線質の異なる放射線が混在した状況であっても、DNA損傷に基づいて被ばく量の評価を可能にする、これまでになく新しい手法の確立を目指す。この目的のためにガンマ線や炭素粒子などの荷電粒子線に加えて研究例の少ない中性子線についても対象とする。

研究成果の概要

原子力施設での安全管理ではガラス線量計などが開発されているが、人体組成に近い生体組織等を利用して放射線によるDNA損傷を評価できる線量計の開発が必要である。生体試料を用いて被曝した放射線量を推定する研究も進んでおり、ヒト末梢血リンパ球の不安定型染色体異常に注目した手法は確立されている。
しかしこの手法は熟練した技術が求められ、被曝量を推定するまでに時間を要する。本研究ではこれらの課題を克服するためPCR法を用いてDNA鎖切断量を指標とした吸収線量の新規評価法を開発した。本手法では生体試料を対象として被曝した放射線量を迅速に評価することができ大量の試料の処理も可能で熟練した技術を必要としない。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究はDNA損傷という生体反応を指標として電離放射線の吸収線量の評価を行うものである。従来の物理・化学的反応を用いた方法ではプラスチックやガラスなど非生体物質を素子として用いていたところ、本手法で目指すのは生体試料かつ放射線影響のターゲットそのものであるDNAを素子として用いた線量評価手法である。従来では放射線加重係数などをもとに実効線量を求めて放射線安全管理を行っていたが、本手法は係数を用いずに、DNA損傷量を解析することで放射線影響の程度を評価する新しい方法である。原子力施設等での緊急被曝事象にも迅速に対応でき社会的にも有用である。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] Molecular analysis of high-LET carbon ion beam-induced mutations in S. cerevisiae2023

    • 著者名/発表者名
      Youichirou Matuo, Kikuo Shimizu, Takashi Shimokawa and Yoshinobu Izumi
    • 学会等名
      The 17th International Congress for Radiation Research
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of the New Monitoring Method for DNA Damage by Using Digital Quantitative Polymerase Chain Reaction2023

    • 著者名/発表者名
      Miyabi Yamaguchi, Youichirou Matuo, Kikuo Shimizu and Yoshinobu Izumi
    • 学会等名
      The 17th International Congress for Radiation Research
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on mutation of S.cervisiae induced by Gamma-rays and particle ion beams2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Ando, Youichirou Matuo, Kikuo Shimizu, Takashi Shimokawa, Kyo Kume and Yoshinobu Izumi
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第66回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] DNA修復を指標とした放射線影響への防護剤添加効果2023

    • 著者名/発表者名
      越後 鷹続、松尾 陽一郎、清水 喜久雄、泉 佳伸
    • 学会等名
      第22回日本放射線安全管理学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 放射線照射によるグアニンの酸化損傷に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      加茂勇人、松尾陽一郎、清水喜久雄、泉佳伸
    • 学会等名
      第22回日本放射線安全管理学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Study on proton beam-induced DNA damage by using PCR2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi M., Matuo Y., Shimizu K., Izumi Y.
    • 学会等名
      The 15th international Workshop on Ionizing Radiation Monitoring
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射線照射した酵母細胞の野生株およびRAD52遺伝子欠損株を用いたDNA鎖切断修復遺伝子の発現量解析2022

    • 著者名/発表者名
      村岡壮志,松尾陽一郎,清水喜久雄,久米恭,泉佳伸
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第65回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 出芽酵母のDNA鎖切断修復遺伝子欠損株を用いた放射線感受性の評価2022

    • 著者名/発表者名
      北野龍樹、松尾陽一郎、清水喜久雄、泉佳伸
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第65回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ポリメラーゼ連鎖反応を用いた放射線によるDNA損傷評価手法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      山口雅、松尾陽一郎、久米恭、清水喜久雄、泉佳伸
    • 学会等名
      第4回放射線安全管理学会・保健物理学会合同大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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