| 研究課題/領域番号 |
24K01400
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
松尾 陽一郎 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (90568883)
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| 研究分担者 |
清水 喜久雄 福井大学, 附属国際原子力工学研究所, 客員教授 (20162696)
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, 次長 (50359238)
泉 佳伸 福井大学, 附属国際原子力工学研究所, 教授 (60252582)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2026年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2024年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
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| キーワード | 放射線 / DNA切断 / PCR / ガンマ線 / 粒子線 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
放射線作業従事者等に対し、吸収線量を迅速かつ精度良く評価することが求められており、
これまでに蛍光ガラス線量計やフィルムバッジ等が個人被ばく線量計として実用化されて用
いられている。これら既存の線量計のメカニズムは、熱ルミネッセンス現象やフィルムの感
光作用などの物理・化学的作用を応用したものである。
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損傷を指標とした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を開発する。
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| 研究実績の概要 |
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損傷を指標とした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。本研究は次の4つの項目に分けて実施する。(項目①) 線質の異なる放射線によるDNA損傷量を評価するための検討、(項目②) DNA損傷量から吸収線量を推定するための検討、(項目③) バイオドジメトリを志向した、PCRにより細胞中のDNA鎖切断収量を推定するための検討、(項目④)実用化のための感度の向上に関する検討、以上の４つの項目について実施する計画である。
2024年度は、項目①および③の一部について実施した。項目①については、緊急被ばく時の吸収線量の評価を行うことを目的とし、放射線を照射したDNAに対し、APサイトまたは塩基の酸化損傷を鎖切断に変換する酵素を反応させ、PCRを行うことで、DNAの主要な損傷である鎖切断、脱塩基、酸化損傷の収率を求める手法を検討した。項目③については、PCRにより細胞中のDNA鎖切断収量を推定するための検討として、各線質の照射による細胞中のDNA損傷について蛍光免疫染色法によりγH2AXのfoci数の変化からDNAの2本鎖切断(DSB)の修復効率を評価した。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
各項目について成果を述べる。
(項目①) ガンマ線を照射したDNAに対し、APサイトまたは塩基の酸化損傷を鎖切断に変換する酵素を反応させ、PCRを行うことで、鎖切断、脱塩基、酸化損傷の収率を求めた。鎖切断、脱塩基、酸化損傷の比率は、先行研究の結果と一致したことを確認した。これらの成果は原著論文"Analysis of Radiation-induced DNA Damages by Means of Quantitative Polymerase Chain Reaction"としてRADIOISOTOPES誌にて発表した。
(項目③)PCRにより細胞中のDNA鎖切断収量を推定するための検討として、各線質の照射による細胞中のDNA損傷について評価した。CHO-K1細胞に対する効果を評価した。サンプルに対し、陽子線、炭素線、ガンマ線をそれぞれ照射したサンプルについて、γH2AXのfoci数の変化からDSBの修復効率を評価した。結果から、それぞれの線質について、培養時間30分で核当たりのfoci数がピークになること、および炭素線照射後のDSBはガンマ線および陽子線照射後のDSBと比較して修復が困難であることが示唆された。これらの成果は"日本放射線影響学会第67回大会、第12回日本放射線事故・災害医学会 年次学術集会 合同大会"にてポスター発表を行った。
以上のような成果が得られており、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
本手法を緊急被ばく時の吸収線量の評価に適用するための検討は進んでいるが、今後、(項目②) DNA損傷量から吸収線量を推定するための検討、(項目③) バイオドジメトリを志向した、PCRにより細胞中のDNA鎖切断収量を推定するための検討、(項目④)実用化のための感度の向上に関する検討、を行う。項目②については横軸を吸収線量、縦軸をDNA損傷量とする検量線の取得を行う。検討③としては、各線質の照射による細胞中のDNA損傷についてPCRおよび蛍光免疫染色法による評価を継続する。検討④としてはデジタルPCRによる評価を行い、誤差の提言の可能性について検討する。これらの成果をまとめ、本手法の実用化にむけ、100mGy未満のDNA損傷を評価するための検討を行う計画である。
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