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2017 年度 実施状況報告書

DNA損傷を指標とした放射線量測定法の開発と実用化

研究課題

研究課題/領域番号 15K06667
研究機関大阪大学

研究代表者

清水 喜久雄  大阪大学, ラジオアイソトープ総合センター, 准教授 (20162696)

研究分担者 松尾 陽一郎  福井大学, 学術研究院工学系部門, 講師 (90568883)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードDNA線量計 / LET / DNA損傷 / DNA鎖切断 / イオンビーム
研究実績の概要

PCR法による鎖切断の量的評価法を開発し、ヘリウム・炭素粒子線とγ線の鎖切断量の比較検討を行った。2017年ではヘリウム線を照射した場合の結果を追加した。ガンマ線およびヘリウム粒子線および炭素線を照射した場合のDNA鎖切断収量については、LETに依存することが示された。本成果の一部は、The 13th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring (茨城)で発表をおこなった。
更に高LETの粒子線の効果については、放射線医学総合研究所 HIMACにて炭素粒子(290 MeV, LET:50 keV/μm)およびネオン粒子(400MeV, LET:38 keV/μm)をDNAに照射した場合について解析・比較した。また比較として、量子科学技術研究開発機構 高崎量子応用研究所のTIARAにて炭素粒子(220 MeV, LET:107 keV/μm)およびネオン粒子(260MeV, LET:352 keV/μm)を照射した結果とも比較した。結果から、吸収線量の上昇に伴い、未損傷の鋳型DNA量が減少することが示された。またLETが13 keV/μmの炭素粒子線と比較して107 keV/μmの炭素粒子線の場合は、未損傷の鋳型DNA量が減少することが示された。一方でLETが352 keV/μmのネオン粒子線と比較して107 keV/μmの炭素粒子線の場合、未損傷の鋳型DNA量が減少した。本成果の一部は、日本放射線安全管理学会第15回学術大会(岡山)にて発表した。
今後は、陽子線、中性子線など今まで解析していない線種についても照射実験を行い、多様な線種に対応できるシステムの構築を目指したい。

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

当初予定していた量子科学技術研究開発機構 高崎量子応用研究所のTIARAの照射実験において、装置の不具合により十分な照射回数を確保できなかった。
さらに、血液照射実験で、PCR反応に必要なプライマーの設計が十分でなく、うまく増幅反応が進行しなかった。

今後の研究の推進方策

DNA線量計の感度上昇のため、放射線照射した酵母細胞の全塩基配列を決定し、その変異部位の解析により放射線により変化を受けやすい塩基配列をしらべ、その部位を含むDNA断片をターゲットとして、定量PCR反応を行う。
血液照射実験で、PCR反応に必要なプライマーの再設計を行うとともに、血清からのDNA抽出の方法の標準化を図り、迅速に照射線量を計測する方法を開発する。
なお、量子科学技術研究開発機構 高崎量子応用研究所のTIARAでの照射実験は機械の回復により希望通りの照射が可能になる。

次年度使用額が生じた理由

当初予定していた量子科学技術研究開発機構 高崎量子応用研究所のTIARAの照射実験において、装置の不具合により十分な照射回数を確保できなかったため、実験を次年度に行い、それらのデータも合わせて次年度の国際学会で発表をおこなう。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Biological effects of carbon ion beams with various LETs on budding yeast Saccharomyces cerevisiae2018

    • 著者名/発表者名
      Matuo Youichirou、Izumi Yoshinobu、Furusawa Yoshiya、Shimizu Kikuo
    • 雑誌名

      Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis

      巻: 810 ページ: 45~51

    • DOI

      10.1016/j.mrfmmm.2017.10.003

  • [学会発表] Development of the new radiation monitoring system using Quantitative polymerase chain reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Matuo, Y. Izumi, N. Sato, T. Yamamoto, K. Shimizu
    • 学会等名
      The 13th International Workshop on Ionizing Radiation Monitoring
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 放射線によるDNA 損傷の定量評価に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      松尾陽一郎、泉佳伸、長谷純宏、坂本綾子、清水喜久雄
    • 学会等名
      日本保健物理学会 第50回研究発表会

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公開日: 2018-12-17  

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