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2018 年度 実績報告書

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, 放射線科学基盤機構附属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 / バイオアッセイ / リアルタイムPCR法
研究実績の概要

リアルタイムPCR法を用いて、吸収線量の評価を実施した。低LET放射線照射DNAサンプル、高LET放射線DNA照射サンプルともに、吸収線量が増加するにつれてDNA合成が可能な鋳型DNA量が減少した。また、吸収線量が等しいにもかかわらず、LETが高くなると、鋳型として機能しないDNA量が増加した。同一の吸収線量について増幅不可能なDNAの生成量は、ガンマ線に対して炭素イオン線(LET:50keV/μm)では約1.0-1.1倍、炭素イオン線(LET:107keV/μm)では約1.1-1.4倍、ネオンイオン線(LET:352keV/μm)についても約1.1-1.4倍となった。定性的には、同一の吸収線量の照射についてLETが高くなると、入射粒子数は減少する。照射された放射線のLETの上昇に伴ってDNA鎖切断などの収量が増したというよりも、LETが変化することで損傷の質が変化し、PCR反応がより阻害されたことを示唆している。
さらに高線量でのLETの異なる粒子線照射に起因するDNA損傷について調べるために、ヘリウムイオン線(LET:2.2keV/μm)、炭素イオン線(LET:107keV/μm)、ネオン粒子線(LET:352keV/μm)を照射した場合について本手法により未損傷DNA量を評価した。10Gyを超える高線量域では線量とDNA損傷量は直線性の関係を示さない。理由は現在検討しているところであるが、要因の一つとしてDNAの損傷が複雑化し、単位線量当たりのDNA損傷の収量としては減少する可能性がある。また炭素イオン線が、ネオンイオン線と比べてDNA損傷量が高い理由は、用いたネオンイオン線と比較して、炭素粒子線が局所的にエネルギーを付与するために結果としてDNA損傷量が減少したと考えられる。
10 Gy以下の放射線量であればリアルタイムPCR法によって線量評価できることが示された。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 放射線照射によるDNA損傷の新評価手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      松尾 陽一郎、平山 誠、川井 良太、砂川 武義、清水 喜久雄、泉 佳伸
    • 雑誌名

      放射線生物研究

      巻: 53 ページ: 223-240

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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] “The direct measurement method to radiation dose on the DNA using polymerase chain reaction2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Matuo, Y. Izumi, N. Sato, T. Yamamoto, K. Shimizu
    • 学会等名
      AOCRP5
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射線によるDNA 損傷の定量評価に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      松尾陽一郎、泉佳伸、清水喜久雄
    • 学会等名
      日本保健物理学会 第51回研究発表会

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公開日: 2019-12-27  

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