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高LET放射線である重粒子線の飛跡周辺の局所的エネルギー付与分布(トラック構造)の違いが細胞のDNA損傷と放射線応答に及ぼす影響を明らかにすることを目的として、原子番号(実効電荷)やエネルギー(粒子速度)が異なる種々の重イオンマイクロビームを用いて哺乳動物培養細胞を照射した場合のヒット位置・個数と細胞内DNA損傷あるいはアポトーシス誘発の対応関係、DNA損傷の生成やアポトーシス誘発をエンドポイントとした非ヒット細胞におけるバイスタンダー効果、及び放射線応答蛋白質の発現誘導と局在性などの細胞内動態の解析のための細胞照射実験系を確立した。1)これまでにCHO-K1細胞で確立した重イオンマイクロビーム照準照射実験系をヒト正常線維芽細胞に適用するための培養系及び照射用細胞試料調製法を検討し、ヒト正常線維芽細胞を用いた重イオンマイクロビーム照射実験系を確立した。2)細胞への実際のイオンヒット位置・個数を照射後に確認するため飛跡検出用プラスチックCR-39上に接着させたCHO-K1細胞に対して、互いに同一のLET値を与えるようにエネルギーを調整したCイオン及びNeイオンを照射し、蛍光免疫学的に検出されたDNA鎖切断末端及びγH2AXの細胞内分布がイオンのヒット位置に一致することを確認するとともに、細胞核内のDNA損傷領域の広がりを解析し、同一LET値を有する重イオンのトラック構造の違いがDNA損傷の生成様式に影響することを明らかにした。3)非相同性末端結合を担うKuの細胞内挙動をGFPを用いて追跡観察することを試み、重イオンを照射したCHO-K1細胞において照射の10〜30分後にγH2AXとKuが共局在することが観察された。
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