放射線による遺伝的不安定性の誘導と細胞がん化過程への関与

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09480126
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 渡邉 正己 長崎大学, 薬学部, 教授 (20111768)
• 研究分担者: 鈴木 啓司 長崎大学, 薬学部, 助手 (00196809) ; 児玉 靖司 長崎大学, 薬学部, 助教授 (00195744)
• キーワード: 低線量放射線照射 / ヒト胎児由来細胞 / 突然変異 / 染色体異常 / 遅延型細胞死 / 放射線応答現象 / 遺伝的不安定性

研究概要

ヒト胎児由来細胞に4-6GyのX線を照射後、その細胞集団を培養し、経時的に細胞におけるコロニー形成能、染色体異常およびHGPRT遺伝子座における突然変異出現頻度を調べたところ、照射後2カ月以上経て、細胞が既に30数回分裂した後であっても、非照射細胞に比べコロニー形成率は、50%以上低く、染色体異常は5-20倍高く、突然変異頻度は20-30倍高いことがわかった。また、一日あたり1-2cGyのX線あるいはガンマーせんを細胞の生涯に渡って照射すると、細胞の生存率は、非照射細胞群と変らないものの、クロマチン架橋を持った細胞や核分裂に異常を持った細胞が非照射細胞群の10-13倍の頻度で出現することがわかった。これら一連の結果は、いずれも、低線量放射線によって遺伝的に不安定な状態が誘導されていることを意味している。こうした状況下で観察される染色体異常は、フラグメントを持たない二動原体染色体に限られる。このことは、遺伝的不安定性の原因となる細胞内変化は、X線によって直接誘導されたDNA鎖切断が直接の原因となっているというより、染色体の末端融合を介した経路が関与していると考えられる。この場合は、最も考えられるのは、染色体末端に存在するとされるテロメア構造が不安定化することであるので、放射線照射によるテロメアの不安定化の促進の有無を調べたところ、明らかに、放射線照射によって未照射群の細胞に比べて長期間に渡ってテメロアが不安定なまま存在し続けることがわかった。現在、テロメア不安定化のメカニズムとともに遺伝的不安定性を記憶する機構を調査中である。

研究成果

• [文献書誌] K.Suzuki,et al.: "Suppressive effect of low-dose preirradiation on genetic instability induced by X-rays in normal human embryonic cells" Radiat.Res.150. 656-662 (1998)
• [文献書誌] K.Suzuki et al.: "Effect of low dose pre-irradiation on induction of the hsp70B-LacZ fusion gene in heat-shock treated human cells" Radiat.Res.149. 195-201 (1998)
• [文献書誌] N.Matsuda et al.: "Proliferation and Differentiation of Human Osteoblastic Cells Associated with Differential Activation of MAP Kinases in Response ………‥‥" Biochem.Biophys.Res.Commun.249. 350-354 (1998)
• [文献書誌] S.Koyama et al.: "Radiation-induced long-lived radicals which cause mutation and transformation" Mutat.Res. 421. 45-54 (1998)
• [文献書誌] S.Kodama et al.: "No correction of abnormal phenotypes in Werner syndrome cells by introduction of normal human chromosome 8" Cancer Res.58. 5188-5195 (1998)
• [文献書誌] Z.Yang et al.: "Telomerease activity,telomere length and chromosome aberrations in the extension of life span of human embryo cells induced by low-dose X-rays" J.Radiat.Res.39. 35-51 (1998)
• [文献書誌] N.Matsuda et al.: "Role of epidermal growth factor and its receptors in mechanical stressinduced osteoblastic differentiation of human periodontal ligament cells" Archs.Oral Biol.43. 987-997 (1998)
• [文献書誌] M.Suzuki et al.: "Extension of in vitro life-span of g-irradiated human embryo cells accompanied by chromosome instability" J.Radiat.Res.39. 203-213 (1998)
• [文献書誌] Y.Kagawa et al.: "Complex HPRT deletion events are recovered after exposure of human lymphoblastoid cells to high-LET carbon-and neon-ion beams" Mutagenesis. (in press). (1999)
• [文献書誌] J.C.Ghosh et al.: "Effects of protein kinase inhibitors on accumulation kinetics of p53 protein in normal human embryo cells following X-irradiation" J.Radiat.Res.(in press). (1999)
• [文献書誌] 渡邉正己: "生物に対する放射線の影響" 放射線生物学. 印刷中. (1999)