| 研究課題/領域番号 |
15K00554
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| 研究機関 | 公益財団法人放射線影響研究所 |
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研究代表者 |
高橋 規郎 公益財団法人放射線影響研究所, 顧問 (40333546)
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| 研究分担者 |
大石 和佳 公益財団法人放射線影響研究所, 臨床研究部(広島), 部長 (20393423)
丹羽 保晴 公益財団法人放射線影響研究所, 分子生物科学部, 副主任研究員 (40284286)
三角 宗近 公益財団法人放射線影響研究所, 統計部, 研究員 (90457432)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 放射線影響 / 循環器疾患 / 動物実験 |
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| 研究実績の概要 |
原爆被爆者、放射線治療後の患者、職業や環境中での低線量被曝したヒトを対象とした疫学調査は高血圧、心疾患、脳卒中、慢性腎疾患など循環器疾患の発症リスクが被曝線量に相関して上昇することを示唆している。しかし、この事象が放射線の直接的作用なのかが明確ではないので、動物実験により検証している。我々が導入した動物実験系は、高感度で、放射線が循環器疾患に相関していることを示した。即ち、1、2、4Gy を照射した高血圧自然発症ラット(以後、SHR) の収縮期血圧値は、非照射対照群に比べ高値を示した。低線量(0.25Gy～0.75Gy)を照射した脳卒中易発症性SHR(以後、SHRSP)では脳卒中発症時期が0.25Gy においても有意に亢進していた。
そこで、本研究では低線量(0.2Gy以下)および低線量率(0.1Gy/日以下)の放射線被曝と循環器疾患との相関をSHRおよびSHRSPを用いて調べる。
平成27年度ではSHRSPを用いて、イ) 0.2Gyの放射線を照射したラットで脳卒中発症時期が亢進しているかを調べた。発症時期は非照射群に比べて有意に亢進していた。ロ)低線量率照射と高線量一括照射との違いについての研究は、当初の計画では28年度に実施する予定であったが、共同で使用している広島大学の低線量率放射線照射装置を他の研究者が使用する頻度の予定を考慮して、本年度中に前倒しで開始した。従って、使用した匹数も少なくした。予備的研究の結果、我々の本来の研究は実行可能あるとの結論が得られた。ハ)放射線がいかにして循環器疾患を生じさせるかの機序研究には、種々のバイオマーカーの変動を観ることは不可欠である。それらを再現性良く測定することは研究には極めて重要である。計画に従って測定方法の確立を行った。結果は、血漿より血清の方が良い結果が得られること、また測定キットのロット間差を補正する手技を確立できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成27年度はSHRSPを用いて、低線量・低線量率放射線と循環器疾患の発症リスクの変化の関係を調べた。低線量放射線としては0.2Gyを用いた。使用したSHRSPの匹数は；照射群、10匹；非照射対照群、10匹である。放射線と循環器疾患リスクの相関について検討した。これは本来の計画より少ない動物数であったが、照射群では対照群に比べて、脳卒中発症時期は有意に亢進していた。平成27年度末では、病理検索を行っている段階である。先行実験では、脳卒中がほぼ全てのSHRSPで観察されるとともに、血管炎、腎炎、心臓の肥大化や繊維化などが認められた。これらの病状に伴い観察される病理形態的変化が、低線量放射線により加速されるかを検証中である。
本来の研究計画では、28年度開始予定であった低線量率放射線の研究は、前述の理由で前倒して予備的研究を開始した。この研究の実効性を再確認した。線量率として、100mGy/日と50mGy/日を用いた。集積線量としては、1Gyを用いた。用いたラットの匹数は照射群では各5匹、対照群では5匹である。平成27年度終了時点では、すべてのラットが死亡していないので、発症時期の比較および寿命の統計解析を今後実施する。結論としては、装置の使用に関しては、他の使用者と上手に連携を保つことで、我々の研究計画は可能であることが確認できた。
血液中のバイオマーカーの検査は放射線被曝と循環器疾患の進展との関係についての機序を理解するために有用である。そこで、先行研究で行った比較的高線量放射線(1Gy～4Gy)を照射したラットの血液試料を用いて、総コレステロール値、IL-6などの測定条件の確立を試みた。その結果、血漿より血清の方が良いこと、内部標準を複数測定すれば、懸案だった、測定キットのロット間差を確実に補正できることが判った。
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| 今後の研究の推進方策 |
1)当初の計画では平成28年度に行う予定であった、SHRSPを用いて低線量率放射線の循環器疾患発症リスクにおよぼす影響を調べる研究の一部は、装置の関係で27年度に前倒しで開始した。28年度はその研究を継続する。2)より低い集積線量(0.25Gy)の実験を開始する。１)および2)では脳卒中症状の発症時期および寿命を指標として用いる。また剖検試料の病理検索を行う。3)この予定変更で開始時期の遅れた、SHRSPに低線量(0.1Gy)を一括照射し、放射線と循環器疾患の相関をみる研究を行う。更に、血圧上昇曲線の違いを見るためのSHRを用いた研究を行う。先行研究では、1Gy照射では効果が観察されているので、低線量(0.5Gyと0.75Gy)の実験を行う。適切な時期で解剖して血液試料を得るとともに、臓器は病理形態学的検索を行う。循環器疾患に対する放射線の線量率効果を検証する実験のうち残された部分を行う。すなわち4) SHRを用いた血圧値の変化におよぼす効果の一括照射との違い、5) 100mGy/日で集積線量(0.25Gy、0.5Gy)を照射したSHRSPを照射後8週間で解剖し、血液試料および剖検試料を得る。3)および5)で得られた血液試料を平成27年度の実験で確立した方法で測定する。
1)～5)が完了した段階で、放射線量・線量率と発症時期、血圧値、バイオマーカー、組織形態学的変化といった指標との関連を統計的に解析する。①基本統計量は線形回帰モデルで分析する。②血圧値とバイオマーカー値の線形回帰モデルで、放射線量・照射線量率の違いがそれらの値にどのように影響するのかを見る。③循環器疾患への放射線の影響を調べるため、異なった線量・線量率区分間のKaplan-Meier生存曲線の推定値を比較する。循環器疾患の発生率における放射線被曝のリスクはCoxモデルを用いて解析する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
広島大学・原爆放射線医科学研究所の共同研究に採択されたため、低線量率放射線照射装置の使用料、ガラス線量計の使用料、ラット飼育・管理費などが全額補助された。バイオマーカーを測定するための機器使用経費などは、共同研究を行った他施設のご厚意により無償で使用できた。バイオマーカー測定試薬は他の実験に便乗するかたちをとることにより無償で実施できた。購入予定であったラットも、照射装置の都合で実施計画を変更したことに伴い使用匹数が減少したので、他の実験と組み合わせることで新たに購入する必要が無くなった。従って、購入費を使用せず済ますことができた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
来年度は、平成27年度に確立することができた測定条件を用いて、バイオマーカーの測定を大々的に行う。そのために使用するサイトカイン用イミノアッセイキットなど高額な試薬の大量購入が見込まれるので、それに使用する。更に、27年度では繰り延べした実験を来年度に実施するので、そのためのラットの購入経費として使用する。更に、生体試料の収集のために、人的補助が必要となったので、技術員の雇用のための費用として使用する。
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