低線量放射線被ばくによる老化機構と発がん影響研究

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H00785
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 神谷 研二 広島大学, 医療政策室, 特任教授 (60116564)
• 研究分担者: 長町 安希子 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助教 (20585153) ; 河合 秀彦 広島大学, 医系科学研究科(薬), 准教授 (30379846) ; 笹谷 めぐみ (豊島めぐみ) 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 准教授 (80423052) ; 本庶 仁子 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 講師 (80614106) ; 林田 耕臣 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助教 (10882061) ; 神代 紗央理 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助教 (60882058)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 低線量、低線量率 / 放射線発がん / 細胞老化

研究実績の概要

本研究では、放射線が誘発する微小環境の老化に着目し、低線量・低線量率放射線被ばくによる放射線発がん機構の解明を目指した。

研究計画1）　昨年度までに単離方法を確立したマウス小腸組織由来の初代繊維芽細胞を用いて、急性照射および持続放射線照射により細胞老化が誘導可能な実験条件を確立した。
研究計画2）　細胞老化による発がんメカニズムの解析を行うことを目的に、がん幹細胞のin vitro実験モデル細胞としてiPS細胞を利用した実験を行った。iPS細胞、がん細胞における自然誘発突然変異頻度、持続放射線照射誘発突然変異頻度、持続照射による細胞老化誘導線維芽細胞と共培養条件下における突然変異頻度を解析した。その結果から、幹細胞においては、①変異誘発を抑制する分子機構が存在する、②持続照射環境では自然誘発変異とは異なる機構で変異が誘発される、③周辺細胞が自然変異の誘発に強く影響を与える、などの可能性があることが明らかとなった。
研究計画3）　成年期ApcMin/+マウスにおける持続照射による発がん実験を継続した。昨年度は、持続放射線照射により、有意に生存率低下が観察されるが、腫瘍数には違いが観察されないという結果を得た。今年度は、得られた腫瘍を用いた組織学的解析の結果、非照射群と比較して、持続照射群の方が有意に悪性腫瘍の頻度が高い結果が得られた。これらの結果から、ApcMin/+マウスにおける成年期の持続放射線照射は、腫瘍誘発を促進しないが、腫瘍の悪性化を促進することが示唆された。
研究計画4）　老化発がんモデルマウスを開発するため、senescence-associated secretory phonotype(SASP)に関連遺伝子発現を制御出来るモデル(flox/+)マウスを作成した。CAG-Creマウスとの掛け合わせを行い、SASP発現制御遺伝子欠損ヘテロ、ホモマウスの作成に成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Formation of DNA Damage Foci in Human and Mouse Primary Fibroblasts Chronically Exposed to Gamma Radiation at 0.1 mGy/min (2021)
  • 著者名/発表者名: Zaharieva Elena、Sasatani Megumi、Matsumoto Ryoga、Kamiya Kenji
  • 雑誌名: Radiation Research 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1667/RADE-20-00059.1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chromosomal translocation t(11;14) and p53 deletion induced by the CRISPR/Cas9 system in normal B cell-derived iPS cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Azami Yusuke、Tsuyama Naohiro、Abe Yu、Sugai-Takahashi Misaki、Kudo Ken-ichi、Ota Akinobu、Sivasundaram Karnan、Muramatsu Moe、Shigemura Tomonari、Sasatani Megumi、Hashimoto Yuko、Saji Shigehira、Kamiya Kenji、Hanamura Ichiro、Ikezoe Takayuki、Onodera Masafumi、Sakai Akira
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 11 ページ: 5216
  • DOI: 10.1038/s41598-021-84628-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Single-stranded DNA versus tailed duplex in sequence conversion of lacZα DNA (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawai Hidehiko、Sato Kento、Shirahama Wataru、Suzuki Tetsuya、Kamiya Hiroyuki
  • 雑誌名: Nucleosides, Nucleotides & Nucleic Acids 巻: 39 ページ: 1245～1250
  • DOI: 10.1080/15257770.2020.1790596
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] APC/CCdh1 is required for the termination of chromosomal passenger complex activity upon mitotic exit (2020)
  • 著者名/発表者名: Tsunematsu Takaaki、Arakaki Rieko、Kawai Hidehiko、Ruppert Jan、Tsuneyama Koichi、Ishimaru Naozumi、Earnshaw William C.、Pagano Michele、Kudo Yasusei
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 133 ページ: jcs251314
  • DOI: 10.1242/jcs.251314
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mechanism of turnover or persistence of radiation-induced myofibroblast in vitro (2020)
  • 著者名/発表者名: Shimura Tsutomu、Ando Takahito、Narao Momoka、Sasatani Megumi、Kamiya Kenji、Ushiyama Akira
  • 雑誌名: Cell Cycle 巻: 19 ページ: 3375～3385
  • DOI: 10.1080/15384101.2020.1848063
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Estimation of Dose-Rate Effectiveness Factor for Malignant Tumor Mortality: Joint Analysis of Mouse Data Exposed to Chronic and Acute Radiation (2020)
  • 著者名/発表者名: Doi Kazutaka, Suzuki Keiji, Imaoka Tatsuhiko, Sasatani Megumi, Tanaka Satoshi, Yamada Yutaka, Kakinuma Shizuko
  • 雑誌名: Radiation Research 巻: 194 ページ: 500-510
  • DOI: 10.1667/RADE-19-00003.1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Investigation of radiation dose rate effect on loss of heterozygosity in mouse F1 hybrid embryonic stem cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Ako Matsui, Megumi Sasatani, Elena Zaharieva, Kenji Kamiya
  • 学会等名: The 5th International Symposium of the Network-type Joint Usage/ Research Center for Radiation Disaster Medical Science
  • 国際学会
• [学会発表] 福島：放射線リスクと公衆衛生 (2021)
  • 著者名/発表者名: Kamiya Kenji
  • 学会等名: IRPA
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Fukushima Health Management Surver update-an overview of the resuiks of 10 years of follow-up (2021)
  • 著者名/発表者名: Kamiya Kenji
  • 学会等名: WHO REMPAN Public Health consequences of Fukushima nuclear disaster:10 years towards recovery
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] マウスモデルを用いた放射線発がんの機構解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 神代紗央理、笹谷めぐみ、Elena K Zaharieva、松井亜子、神谷研二
  • 学会等名: 第45回中国地区放射線影響研究会
• [学会発表] 実験動物モデルを用いた放射線発がん研究 (2020)
  • 著者名/発表者名: 笹谷めぐみ
  • 学会等名: 第71回放射線科学研究会
  • 招待講演
• [学会発表] The effect of age at exposure on radiation induced tumor risk using ApcMin/+ mice (2020)
  • 著者名/発表者名: Megumi Sasatani, Kenji Kamiya
  • 学会等名: 第79回日本癌学会学術集会
• [学会発表] The effect of age at exposure on radiation-induced carcinogenesis in ApcMin/+ mice (2020)
  • 著者名/発表者名: Megumi Sasatani, Elena Karamfilova Zaharieva, Saori Kakomi, Ako Matsui and Kenji Kamiya
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第63回大会
• [学会発表] The Fukushima Nuclear Accident and Overview of the Fukushima Health Management Surver (2020)
  • 著者名/発表者名: Kamiya Kenji
  • 学会等名: The 66th Annual Meeting of the Radiation Research Society
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 福島原子力発電所事故後の健康管理とケアー：福島県民健康調査の概要 (2020)
  • 著者名/発表者名: Kamiya Kenji
  • 学会等名: ICRP meeting
  • 国際学会 / 招待講演