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2018 年度 実績報告書

新しい数理モデルによる放射線の生体影響

研究課題

研究課題/領域番号 16H04637
研究機関関西大学

研究代表者

和田 隆宏  関西大学, システム理工学部, 教授 (30202419)

研究分担者 坂東 昌子  大阪大学, 核物理研究センター, 協同研究員 (20025365)
真鍋 勇一郎  大阪大学, 工学研究科, 助教 (50533668)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード放射線 / 生体影響 / 数理モデル / 線量率
研究実績の概要

30年度は、メガマウス実験の詳細の分析、福島県民健康調査における小児甲状腺がん発生と放射線量との関連性の分析、低線量率長期照射環境下におけるマウスの寿命短縮の解析などを行った。また、がんの放射線治療における分割照射の効果について議論するために、新しい数理モデルの構築を開始した。
マウスにおける線量率効果を明らかにしたメガマウス実験をWAMモデルで解析するとうまく再現できないデータが見つかる。元のデータが複数の実験の集積であることを考慮して、それぞれの実験の詳細について文献を追跡したが、結果的に論文から実験の詳細を読み取ることはできなかったため、9月のアメリカ出張の機会に1960年代に実際に実験をおこなったL. Russell博士から聞き取りを行った。成果は学会での口頭発表として公表した。
福島県の県民健康調査で発表されている市町村ごとの小児甲状腺がんの発生数と、県内の約2000の地点で震災から数ヵ月後に測定された放射線量のデータを比較することで放射線量と甲状腺がん発生の相関関係を調べた。他方、放射線以外の因子についても検討を加える必要があり、ストレスとの関連などを調べた。成果は論文としての投稿すべく準備中である。
環境科学技術研究所と米国オークリッジ研究所において、低線量率で長期被ばくしたマウスの寿命短縮の実験が行われている。米国のデータは1970年代のもので米国出張の機会にデータを保有するノースウェスタン大学のGayle Woloschak博士との共同研究を進めた。また、環境科学技術研究所を訪問し、データの詳細について議論を行った。寿命の短縮はがん発生によるものであることがわかっており、線量率と寿命短縮の関係について数理モデルを構築して検討した。結果は学会での口頭発表として公表しており、論文を執筆中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

福島県民健康調査に関しては、広島大学の佐藤健一氏(統計学)との議論により理解が進み論文投稿に至っている。一方で、放射線以外の因子についての分析が必要であることも明らかになり、次の課題となっている。
動物実験の解析においては、それぞれのデータを保有する研究者との面談が実現し、データに関する知見が深まった。
昨年度に行った国際会議においてH. Enderling博士によるがん治療に関する数理モデルについて知り、WAMモデルを発展させた独自の数理モデルによるアプローチを行うきっかけとなった。現在、新たな数理モデルの開発中である。

今後の研究の推進方策

ショウジョウバエについて成果がまとまったので、31年度に論文として投稿する。
ノースウェスタン大学との共同研究については、詳細をつめることができたので、論文投稿を目指して分析対象とすべきデータを抽出し、研究を仕上げる。オークリッジ研究所のL. Russell博士の聞き取りを行ったが、実験の詳細は博士の保管する実験ノートにあるため、元データへのアクセスを今後行っていく。
フロリダのモフィットがん研究センターにはがん治療の数理モデルを研究しているEndderling博士がおり、具体的な共同研究を申し出て、我々が開発する新たな数理モデルを用いたがん治療に関する研究を進める。
放射線はDNAを傷つける。がんはこの傷が蓄積することで発生すると考えられているが、自然状態で発生する傷についてはあまり定量的に調べられていない。放射線の影響を論じるにあたって自然状態をまず理解することが重要である。すでにこの分野の研究者とコンタクトを取って、一緒に議論する機会を作ってきており、これをさらに進めてがんの理解につなげる。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Northwestern University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Northwestern University
  • [雑誌論文] Study of Mutation from DNA to Biological Evolution2019

    • 著者名/発表者名
      Bando Masako, Kinugawa Tetsuhiro, Manabe Yuichiro, Masugi-Tokita Miwako, Nakajima Hiroo, Suzuki, Kazuyo, Tsunoyama Yuichi, Wada Takahiro, Toki Hiroshi
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Biology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Verification of a dose rate-responsive dynamic equilibrium model on radiation-induced mutation frequencies in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Tsunoyama Yuichi, Suzuki, Kazuyo, Masugi-Tokita Miwako, Nakajima Hiroo, Manabe Yuichiro, Wada Takahiro, Bando Masako
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Biology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 放射線の生体影響の分野横断的研究2018

    • 著者名/発表者名
      和田 隆宏
    • 雑誌名

      日本放射線安全管理学会誌

      巻: 17 ページ: 128-131

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 放射線誘発変異発生頻度線量率応答モデルWAMモデルを用いたラッセルのマウス実験結果の再解析2018

    • 著者名/発表者名
      角山 雄一,鈴木 和代,馬杉美和子,中島 裕夫, 真鍋勇一郎,和田 隆宏,坂東 昌子
    • 雑誌名

      日本放射線安全管理学会誌

      巻: 17 ページ: 138-149

    • 査読あり
  • [学会発表] 物理屋が生物研究に関わって2019

    • 著者名/発表者名
      坂東昌子
    • 学会等名
      素粒子論研究室セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Proposal of WAM model -Is LNT suitable to describe low-dose/dose rate biological effects caused by radiation?2018

    • 著者名/発表者名
      Masako Bando, Takahiro Wada, Yuichiro Manabe, Yuichi Tsunoyama
    • 学会等名
      Applicability of radiation-response models to low dose protection standard
    • 国際学会
  • [学会発表] Reconsideration of the concept "DDREF" based on LNT2018

    • 著者名/発表者名
      Masako Bando, Yuichiro Manabe, Takahiro Wada, Yuuichi Tsunoyama, Hiroo Nakajima
    • 学会等名
      2018 Radiation research society annual meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Dose-response relationship of childhood thyroid cancer cases found in Fukushima health management survey2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Manabe, Hiroshi Toki, Takahiro Wada, Masako Bando
    • 学会等名
      2018 Radiation research society annual meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Mathematical analysis of the life-span shortening in mice induced by radiation2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Wada, Tetsuhiro Kinugawa, Yuichiro Manabe, and Masako Bando
    • 学会等名
      2018 Radiation research society annual meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Life shortening in mice with radiation2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Wada
    • 学会等名
      International Dose Effect Alliance Workshop 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 放射線の生体影響の分野横断的研究2018

    • 著者名/発表者名
      和田 隆宏
    • 学会等名
      日本放射線安全管理学会 第15回 6月シンポジウム「放射線安全管理と被ばく影響の基準の根拠」
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線誘発変異発生頻度線量率応答モデル WAM モデルを用いたラッセルのマウス実験結果の再解析2018

    • 著者名/発表者名
      角山 雄一,鈴木 和代,馬杉美和子,中島 裕夫, 真鍋勇一郎,和田 隆宏,坂東 昌子
    • 学会等名
      日本放射線安全管理学会 第15回 6月シンポジウム「放射線安全管理と被ばく影響の基準の根拠」
  • [学会発表] マウスに対する放射線の寿命短縮の解析2018

    • 著者名/発表者名
      衣川 哲弘, 真鍋 勇一郎,和田 隆宏
    • 学会等名
      平成30年度第1回原子力関係科学技術の基礎的研究の動向調査委員会
  • [学会発表] DNA損傷量と等価線量率の関係について考える~低線量・低線量率放 射線影響の統一的・定量的理解のために~2018

    • 著者名/発表者名
      真鍋勇一郎, 和田隆宏, 衣川哲弘, 角山雄一, 中島裕夫, 坂東昌子
    • 学会等名
      第61回日本放射線影響学会
    • 招待講演
  • [学会発表] メスマウスに対する放射線の寿命短縮の解析2018

    • 著者名/発表者名
      衣川 哲弘、真鍋 勇一郎、和田 隆宏、坂東 昌子
    • 学会等名
      日本原子力学会2018年秋の大会
  • [備考] 低線量放射線研究会

    • URL

      https://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/~manabe/pproject.html

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公開日: 2019-12-27  

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