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高LET放射線治療における酸化ダメージ分布の可視化

研究課題

研究課題/領域番号 22611015
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医学物理学・放射線技術学
研究機関東海大学

研究代表者

伊藤 敦  東海大学, 工学部, 教授 (80193473)

研究分担者 石井 直明  東海大学, 医学部, 教授 (60096196)
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)
連携研究者 村山 千恵子  東海大学, 医学部, 講師 (50307295)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2010年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード高LET放射線 / 間接作用 / ラジカル / 重粒子 / DNA酸化損傷 / 免疫染色法 / 8-OHdG / 酸素効果 / トラック構造 / DNA薄膜 / クラスター損傷 / 蛍光抗体法
研究概要

高LET放射線のがん治療における特徴、高LET特有の損傷の生成及び酸素効果が小さいという現象に対して、重イオン線トラック構造の観点からアプローチした。具体的には、トラック構造の低LET成分であるペナンブラ領域を、OHラジカルから生成される8-hydroxydeoxyguanosine(8-OHdG)の分布を指標として、マウス組織切片、培養細胞、DNAシートを対象として可視化する方法を開発した。マウス組織では、脳、心臓での8-OHdGが検出しやすく、さらに脳の小脳プルキンエ細胞、大脳周辺部においてよりポジティブな反応が認められた。培養細胞においては、2Gyの小線量でスポット状の粒子痕と思われるドットを観察することができた。また、DNAシートについては、水不溶性のシート作成法をサーベイし、さらに均一な薄膜を作成する方法、蛍光抗体法で8-OHdGを検出するプロトコールを検討した。その結果、OHラジカルを生成するフェントン反応処理で有意な結果が得られ、・OHの分布を観察する試料として非常に有望であることが確認できた。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (21件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 重粒子線照射細胞におけるDNA損傷の修復の観察2013

    • 著者名/発表者名
      田向未来、小山裕二
    • 雑誌名

      東海大学工学部エネルギー工学科卒業論文

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Mathematical models of the generation of radiation-induced DNA double-strand breaks2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Saisho
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Biology

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] athematical models of the generation of radiation-induced DNA double-strand breaks2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Saisho and A. Ito
    • 雑誌名

      J. Mathematical Biol

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model animals for the study of oxidative stress from complex II2012

    • 著者名/発表者名
      T. Ishii, M. Miyazawa, H. Onouchi, K. Yasuda, P.S. Hartman, N. Ishii
    • 雑誌名

      Biochim.Biophys. Acta

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidative stress induced inflammation initiates functional decline of tear production2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Uchino, T. Kawakita, M. Miyazawa, T. Ishii, H. Onouchi, K. Yasuda, Y. Ogawa, S. Shimmura, N. Ishii, K. Tsubota
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA 酸化損傷8-OHdGを指標とした高LET線の生物作用の解明2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤敦、北畠里実、込宮大伍、平山亮一、石井直明、石井恭正、宮沢正樹、篠生環、村山千恵子、古澤佳也
    • 雑誌名

      平成23年度放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置等共同利用研究報告書

      ページ: 126-127

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 重粒子線によるDNA酸化産物の計測~酸化損傷のLET依存性~2012

    • 著者名/発表者名
      北畠里実
    • 雑誌名

      東海大学工学部エネルギー工学科卒業論文

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] DNA酸化損傷8-OHdGを指標とした高LET線の生物作用の解明2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤 敦
    • 雑誌名

      平成23年度放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置等共同利用研究報告書

      巻: なし ページ: 126-127

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      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Detection of DNA-protein crosslinks (DPCs) by novel direct fluorescence labeling methods: distinct stabilities of aldehyde and radiation-induced DPCs2012

    • 著者名/発表者名
      M. I. Shoulkamy
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 40

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Furusawa: Induction of DNA DSB and its rejoining in clamped and non-clamped tumors after exposure to carbon ion beams in comparison to X-rays2011

    • 著者名/発表者名
      R. Hirayama, A. Uzawa, Y. Matsumoto, M. Noguchi, Y. Kase, N. Takase, A. Ito, S. Koike, K. Ando, R. Okayasu, Y
    • 雑誌名

      Radiat.Prot. Dosimetry

      巻: 143 ページ: 508-512

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      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gene expression associated with DNA-dependent protein kinase activity under normoxia, hypoxia, and reoxygenation2011

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchimoto, K. Sakata, M. Someya, H. Yamamoto, R. Hirayama, Y. Matsumoto, Y. Furusawa, M. Hareyama
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 52 ページ: 464-471

    • NAID

      10029122194

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      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitochondrial superoxide anion(O_・-) inducible "mev-1" animal models for aging research2011

    • 著者名/発表者名
      T. Ishii, M. Miyazawa, P.S. Hartman, N. Ishii
    • 雑誌名

      BMB rep

      巻: 44 ページ: 298-305

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      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitochondrial reactive oxygen species generation by the SDHC V69E mutation causes low birth weight and neonatal growth retardation2011

    • 著者名/発表者名
      T. Ishii, M Miyazawa, A. Onodera, K. Yasuda, N. Kawabe, M. Kirinashizawa, S. Yoshimura, N. Maruyama, P.S. Hartman, N. Ishii
    • 雑誌名

      Mitochondrion

      巻: 11 ページ: 155-165

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      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA 酸化損傷8-OHdGを指標とした高LET線の生物作用の解明2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤敦、上野瑞己、秋山竜城、平山亮一、石井直明、石井恭正、宮沢正樹、篠生環、村山千恵子、古澤佳也
    • 雑誌名

      平成23年度放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置等共同利用研究報告書

      ページ: 107-109

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 重粒子線照射によるマウス組織内でのDNA酸化産物の生成の観測・計測に関する実験2011

    • 著者名/発表者名
      上野瑞己
    • 雑誌名

      東海大学大学院工学研究科応用理学専攻修士論文

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Induction of DNA DSB and its rejoining in clamped and non-clamped tumors after exposure to carbon ion beams in comparison to X-rays2011

    • 著者名/発表者名
      R.Hirayama, et al
    • 雑誌名

      Radiation Protection Dosimetry

      巻: 143 ページ: 508-512

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of wild-type p53 in apoptotic and non-apoptotic cell death induced by X-irradiation and heat treatment in p53-mutated mouse M10 cells2010

    • 著者名/発表者名
      A. Ito, H. Nakano, K. Shinohara
    • 雑誌名

      J. Radiat. Res

      巻: 51 ページ: 665-673

    • NAID

      10026964023

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Post-dauer life span of Caenorhabditis elegans dauer larvae can be modified by X-irradiation2010

    • 著者名/発表者名
      A. Onodera S. Yanase, T. Ishii, K. Yasuda, M. Miyazawa, P.S. Hartman N. Ishii
    • 雑誌名

      J. Radiat. Res

      巻: 51 ページ: 67-71

    • NAID

      10025914167

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct and indirect actions to high-LET radiations2010

    • 著者名/発表者名
      R. Hirayama, Y. Matsumoto, Y. Kase, M.Noguchi, N. Takase, A. Uzawa, A. Ito,N. Matsufuji, K. Ando, R. Okayasu, Y.Furusawa
    • 雑誌名

      NIRS-KI Joint Symposium on Ion-Radiation Sciences

      巻: 235 ページ: 155-162

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Role of wild type p53 in apoptotic and non-apoptotic cell death induced by X-irradiation and heat treatment in p53-mutated mouse M10 cells2010

    • 著者名/発表者名
      A.Ito, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 51 ページ: 665-673

    • NAID

      10026964023

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct and indirect actions to high-LET radiations2010

    • 著者名/発表者名
      R.Hirayama, et al.
    • 雑誌名

      NIRS-KI Joint Symposium on Ion-Radiation Sciences, NIRS-M-235

      ページ: 155-162

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] DNA2本鎖切断生成の確率モデル2012

    • 著者名/発表者名
      税所康正、伊藤敦
    • 学会等名
      生物数学の理論とその応用
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2012-11-13
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      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 細胞内8-OHdG検出による高LET領域での酸素効果減少機構の検証2012

    • 著者名/発表者名
      北畠里実、込宮大伍、秋山竜城、上野瑞己、伊藤敦、村山千恵子、平山亮一、古澤佳也
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第55回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-09-07
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      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 低LET放射線によるDNA2本鎖切断生成過程の確率モデル2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤敦、税所康正
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第55回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-09-07
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 重粒子線によるDNA酸化産物の計測~酸化損傷のLET依存性~2012

    • 著者名/発表者名
      北畠里実, 他
    • 学会等名
      日本原子力学会関東・甲越支部第5回学生研究発表会
    • 発表場所
      神奈川(湘南工科大)
    • 年月日
      2012-03-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 重粒子線の直接作用がもたらす生物効果2012

    • 著者名/発表者名
      平山亮一, 他
    • 学会等名
      第14回癌治療増感研究シンポジウム
    • 発表場所
      奈良(猿沢荘)
    • 年月日
      2012-02-11
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 酸素効果のメカニズムにおける化学的因子と生物学的因子2012

    • 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55回大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 低LET放射線によるDNA2本鎖切断生成過程の確率モデル2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤敦
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第55回大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内8-OHdG検出による高LET領域での酸素効果減少機構の検証2012

    • 著者名/発表者名
      北畠里実
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第55回大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] DNA2本鎖切断生成の確率モデル2012

    • 著者名/発表者名
      税所康正
    • 学会等名
      生物数学の理論とその応用
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Oxygen enhancement ratio for different particles2011

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Hirayama
    • 学会等名
      International Open Laboratory Radiation Quality Research Unit Kick-Off Meeting
    • 発表場所
      Darmstadt, Germany
    • 年月日
      2011-09-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Direct action is the key to understand the high biological effects caused by particle beams2011

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Hirayama, et al
    • 学会等名
      14th International Congress of Radiation Research
    • 発表場所
      Warsaw, Poland
    • 年月日
      2011-08-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] トラック構造と生物効果2011

    • 著者名/発表者名
      平山亮一
    • 学会等名
      平成23年度京都大学原子炉実験所専門研究会
    • 発表場所
      大阪(京大原子炉)
    • 年月日
      2011-07-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 重粒子線の放射線作用におる高RBEのメカニズム2010

    • 著者名/発表者名
      平山亮一, ら
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第53回大会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都)
    • 年月日
      2010-10-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] The type of DSB by direct action of X-rays is different comparison with the DSB induced by indirect action2010

    • 著者名/発表者名
      R.Hirayama, et al.
    • 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
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 水の放射線分解によって生じたフリーラジカルの生物影響

    • 著者名/発表者名
      平山亮一
    • 学会等名
      平成24年度第1回量子ビーム科学研究施設研究会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Direct action of heavy-ion plays a major role in the high biological effects

    • 著者名/発表者名
      R. Hirayama
    • 学会等名
      12th International Workshop on Radiation Damage to DNA
    • 発表場所
      Mariott Hotel, Prague (Czech Republic)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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