| 研究課題/領域番号 |
18K11641
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
角山 雄一 京都大学, 環境安全保健機構, 准教授 (90314260)
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| 研究分担者 |
堀江 正信 京都大学, 環境安全保健機構, 助教 (60727014)
戸崎 充男 京都大学, 環境安全保健機構, 准教授 (70207570) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 細胞照射 / α線 / 高LET放射線 / DNA二本鎖切断 / DNA損傷修復 / バイスタンダー効果 / ライブイメージング |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、生体内局所における内部被ばく影響を細胞スケールで解明し、とくに未知の部分が多いバイスタンダー効果の組織・臓器特異性についてその解析系を確立し、ミクロレベルでの実態を明らかにすることを目指している。
当初計画のうち、二次元及び三次元で一細胞に対してヘリウムイオン（α粒子）を照射することが可能な一細胞照射系を開発するという目標については、研究計画二年目（令和元年度）までに完了している。
また、研究計画三年目（令和２年度）には細胞に照射するイオン数及びエネルギーの評価方法を確立するに至っている。
研究計画四年目（令和３年度）は、主としてこれまでに構築している照射系及び評価系の統合について大きな進展があり、二次元または三次元での一細胞へのヘリウムイオン照射のためのシステム構成や照射手技、照射イオン数及びエネルギーの評価方法などを確立した。【第3回日本放射線安全管理学会・日本保健物理学会合同大会優秀ポスター賞受賞】
またこの照射システムの改良と並行して、バイスタンダー効果を検出するための分子マーカーの候補因子として、DNA二本鎖切断修復関連蛋白質であるMediator of DNA damage checkpoint protein 1（MDC1）に注目し、このMDC1と蛍光タンパク質DsRed2とがヒト平滑培養細胞（MDC1::DsRed2）の核内で共発現する形質転換細胞を用意した。
令和４年度、前年度までに作成済みのRPA70::EGFP細胞とMDC1::DsRed2細胞を用いてのα線（ヘリウムイオン）一細胞照射、及びバイスタンダー効果の組織・臓器特異性の有無についての検証実験等を行うとともに、別の分子マーカー候補因子として細胞死関連のマーカーについても検討を進めることとした。
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| 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
計画では既に作成していたRPA70::EGFP細胞とMDC1::DsRed2細胞を用いての組織・臓器特異性の有無の検証を予定していた。既に構築している一細胞照射システムを用いて培養細胞集団中のただ一個の細胞の核に対して、数個のα粒子を照射し、その照射影響に起因するフォーサイ形成を観察（ライブイメージング）することには成功したが、最終目的であるバイスタンダー効果を観察するには至らなかった。他の候補因子として、細胞死関連のマーカーについても検討を行ったが、上記二種のDNA二本鎖切断修復関連因子と同様にバイスタンダー効果を示すような明らかな影響は照射細胞に接する細胞において観察することができなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初計画のうち、装置開発に関する部分については、照射粒子及びエネルギー評価方法が確立し、さらには三次元照射系の装置基幹部分が完成するなど、概ね研究の当初目的を果たした。まずはここまでの成果をまとめ、国際誌等に発表することとする。
バイオマーカーの選定に関しては、これまでにDNA二本鎖切断修復関連蛋白質やはアポトーシス関連因子を候補としてきたが、これまでの結果を受け、まずはバイスタンダー効果についての最新知見についてあらためて情報収集を行い、これらの情報をもとにこれまでとは別の分子マーカーとなる候補因子の探索を行うこととする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
計画に遅れが生じたため、研究成果のとりまとめと国際誌への投稿等の成果報告を次年度に行う必要が生じたため。
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| 備考 |
2023年度にこれまでの成果を国際誌に投稿予定
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