重粒子線低フルエンスで誘導されるバイスタンダー効果の線質依存性の解明

• 研究課題/領域番号: 24620014
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 宇宙生命科学
• 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: 鈴木 雅雄 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, 主任研究員 (70281673)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: マイクロビーム / バイスタンダー効果 / 細胞増殖死 / 遺伝子突然変異 / HPRT遺伝子座 / ギャップジャンクション / 細胞間情報伝達機構 / 液性因子 / 重イオン / 突然変異 / P53 / プロトン

研究成果の概要

二つの異なる経路によって誘導されるバイスタンダー効果の線質依存性を解明するために、重イオン（炭素、ネオン、アルゴン）、Ｘ線およびプロトンの各種放射線マイクロビームを用い、公的な細胞バンクより入手したヒト由来正常細胞の細胞死と遺伝子突然変異に対するバイスタンダー効果を明らかにする研究を実施した。得られた成果は以下のようにまとめられる。(1)炭素イオン照射試料ではギャップジャンクションを介した細胞間情報伝達機構によるバイスタンダー効果が観察された。(2)アルゴンイオン照射試料ではマイクロビーム照射試料よりメディウム中に湧出する液性因子によるバイスタンダー効果誘導が照射後24時間で観察された。

研究成果

• [雑誌論文] Genetic changes in progeny of bystander human fibroblasts after microbeam irradiation with X-rays, protons or carbon ions: the relevance to cancer risk (2015)
  • 著者名/発表者名: Autsavapromporn N, Plante I, Liu C, Konishi T, Usami N, Funayama T, Azzam EI, Murakami T, Suzuki M.
  • 雑誌名: Int J Radiat Biol 巻: 91（１） 号: 1 ページ: 62-70
  • DOI: 10.3109/09553002.2014.950715
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of beam interruption time on tumor control probability in single-fractionated carbon-ion radiotherapy for non-small cell lung cancer (2015)
  • 著者名/発表者名: T.Inaniwa, N.Kanematsu, M.Suzuki, R.B.Hawkins
  • 雑誌名: Phys.Med.Biol. 巻: 60 号: 10 ページ: 4105-4121
  • DOI: 10.1088/0031-9155/60/10/4105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of the nucleus area distribution on the survival fraction after charged particles broad beam irradiation (2014)
  • 著者名/発表者名: A.C.Were, L.Barazzuol, J.C.Jeynes, M.J.Merchant, M.Suzuki, K.J.Kirkby
  • 雑誌名: Phys.Med.Biol. 巻: 59 号: 15 ページ: 4197-4211
  • DOI: 10.1088/0031-9155/59/15/4197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiosensitisation of glioblastoma cells using a histone deacetylase inhibitor (SAHA) comparing carbon ions with X-rays (2014)
  • 著者名/発表者名: L. Barazzuol, J.C.G. Jeynes, M.J. Merchant, A-C.Wera, M.Barry. K.J.Kirkby, M.Suzuki
  • 雑誌名: Int J. Radiat. Biol. 巻: 91 号: 1 ページ: 90-98
  • DOI: 10.3109/09553002.2014.946111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gap junction communication in the propagation of bystander effects induced by microbeam irradiation in human fibroblast cultures : The impact of radiation quality. (2013)
  • 著者名/発表者名: Narongchai Autsavapromporn, et al.
  • 雑誌名: Radiation Research 巻: 180 号: 4 ページ: 367-375
  • DOI: 10.1667/rr3111.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling the biological response of normal human cells, including repair processes, to fractionated carbon beam irradiation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Mami Wada, Masao Suzuki, Cuihua Liu, Yumiko Kaneko, Shigekazu Fukuda, Koichi Ando, Naruhiro Matsufuji
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: 54 号: 5 ページ: 798-807
  • DOI: 10.1093/jrr/rrt012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of dose-delivery time structure on biological effectiveness for therapeutic carbon-ion beams evaluated with microdosimetric kinetic model. (2013)
  • 著者名/発表者名: Taku Inaniwa, Masao Suzuki, Takuji Furukawa, Yuki Kase, Nobuyuki Kanematsu, Toshiyuki Shirai, Roland B.Hawkins
  • 雑誌名: Radiation Research 巻: 180 号: 1 ページ: 44-59
  • DOI: 10.1667/rr3178.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Participation of Gap Junction Communication in Potentially Lethal Damage Repair and DNA Damage in Human Fibroblasts Exposed to Low-or High-LET Radiation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Narongchai Autsavapromporn, et al.
  • 雑誌名: Mutation Research, Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis 巻: 756 号: 1-2 ページ: 78-85
  • DOI: 10.1016/j.mrgentox.2013.07.001
  • 査読あり
• [学会発表] 細胞質限定的照射に対するＸ線照射効果解析の試み (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木雅雄、宇佐美徳子、小林克己、村上健
  • 学会等名: 第28回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス、草津市
  • 年月日: 2015-01-10 – 2015-01-12
• [学会発表] アルゴンイオンによる液性因子を介した細胞致死効果のバイスタンダー効果誘導 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木雅雄、舟山知夫、横田裕一郎、鈴木芳代、池田裕子、武藤泰子、服部佑哉、坂下哲哉、小林泰彦
  • 学会等名: 第9回高崎量子応用研究シンポジウム
  • 発表場所: 高崎シティギャラリー、高崎市
  • 年月日: 2014-10-09 – 2014-10-10
• [学会発表] マイクロビーム放射線を利用した細胞核・細胞質限定的照射によるバイスタンダー効果解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木雅雄
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第57回大会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター、 鹿児島市
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [学会発表] Biological late effects for secondary radiations from carbon ions simulating clinical heavy-ion radiotherapy (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木雅雄
  • 学会等名: 第73回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜市
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] バイスタンダー効果で誘導されるヒト正常細胞の染色体損傷誘発効果のＸ線マイクロビームによる解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木雅雄、Narongchai Autsavapromporn、宇佐美徳子、飯塚敏江、小林克己、村上健
  • 学会等名: 第27回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 広島国際会議場、広島市
• [学会発表] Cellular response for low-fluence irradiation with HZE-ion beams. (2013)
  • 著者名/発表者名: Masao Suzuki, Narongchai Autsavapromporn, Tomoo Funayama, Ianik Plante, Yuichiro Yokota, Yasuko Mutou, Michiyo Suzuki, Hiroko Ikeda, Yuya Hattori, Yasuhiko Kobayashi, Takeshi Murakami
  • 学会等名: 3rd Asian Congress of Radiation Research
  • 発表場所: 北京国際会議場、中国
  • 招待講演
• [学会発表] Radiation-quality dependent bystander effects induced by the microbeams with different radiation sources. (2013)
  • 著者名/発表者名: Masao Suzuki, Narongchai Autsavapromporn, Noriko Usami, Tomoo Funayama, Ianik Plante, Yuichiro Yokota, Yasuko Mutou, Michiyo Suzuki, Hiroko Ikeda, Yuya Hattori, Katsumi Kobayashi, Yasuhiko Kobayashi, Takeshi Murakami
  • 学会等名: Heavy Ion in Therapy and Space Radiation Symposium 2013
  • 発表場所: 京葉銀行文化プラザ、千葉市
• [学会発表] P53-dependent cell-killing effect via bystander effect using carbon-ion microbeams simulating the 3D fast scanning system with pencil beams at HIMAC. (2013)
  • 著者名/発表者名: Masao Suzuki, Yuichiro Yokota
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜市
• [学会発表] アルゴンイオンマイクロビーム照射で誘導される細胞死効果のバイスタンダー効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木雅雄、Narongchai Autsavapromporn、舟山知夫、横田裕一郎、武藤泰子、池田裕子、鈴木芳代、服部佑哉、坂下哲哉、小林泰彦、村上健
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: ホテルクラウンパレス青森、 青森市
• [学会発表] 放射光Ｘ線マイクロビーム細胞核限定的照射に対する細胞致死効果のバイスタンダー効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木雅雄、その他
  • 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、仙台市
• [学会発表] Modulation of Normal Human Skin Fibroblasts Responses to Ionizing Radiations by Gap Junction Intercellular Communication. (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Autsavapromporn その他
  • 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、仙台市
• [学会発表] P53-dependent bystander cell-killing effect in human tumor cell lines irradiated with the HIMAC carbon-ion beams. (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Suzuki その他
  • 学会等名: 第71回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: ﾛｲﾝﾄ札幌(他)、札幌市
• [学会発表] 地上実験による各種低線量率放射線生物影響研究でわかったこと (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木雅雄
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第26回大会
  • 発表場所: 阿波観光ホテル、徳島市
• [学会発表] Participation of intercellular communication in repair of potentially lethal damage and DNA damage in human cells exposed to low- or high-LET radiations. (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Autsavapromporn その他
  • 学会等名: The 10th International Symposium on Chromosome Aberration
  • 発表場所: アマルフィ、イタリア
• [備考] http://www.nirs.go.jp/index.shtml