2021 年度実施状況報告書

非侵襲生体イメージング法による生体内修復機構の解明：次世代DSBセンサーマウス

研究課題

研究課題/領域番号	18K11653
研究機関	国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
研究代表者	小池学国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所重粒子線治療研究部, 上席研究員 (70280740)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード	Ku70 / DSB / XLF / NHEJ / Live cell imaging
研究実績の概要	放射線は細胞内のゲノムDNAに損傷を起こす可能性があるので、がんや遺伝病などを誘発する可能性がある。従って、放射線の人体への影響の解明は重要な課題とされている。一方、これまで、主に培養細胞を材料とした解析により得られてきた放射線応答機構の分子レベルでの解析結果を役立てるには、今後、培養細胞での詳細な解析に加えて、生体内での分子レベルの解析が不可欠とされている。放射線により誘発されるDNA二本鎖切断(DSB)は生体にとって最も重篤なDNA損傷である。培養細胞の解析から、 DSBは主に、非相同末端結合(NHEJ)と相同組換え(HR)の2つの機構によって修復されると考えられている。一方、生体内では複雑な調節を受けていると予測されるが、DSB損傷直後から始まる修復過程を生体内で検出する方法は未だ開発されていない。私達は、最近、NHEJ機構を生体皮膚で検出しトレースするためのDSBセンサーマウスの開発に成功した。本研究では新たな次世代DSB修復センサーマウスを開発し、生体内で損傷直後から始まるDNA修復の分子機構を非侵襲的にリアルタイムに解析することを通じて、DNA修復に関わる未解明な生理的意義を提示したいと考えている。本年度は、培養細胞とマウス組織でDSB修復蛋白質などの発現解析やリアルタイム解析等を行うために、DSB修復タンパク質等の特異抗体などによる検出条件の確認や新たなDNA組換えマウス系統作成準備を進めた。
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新型コロナウイルス感染症対策への対応のために、マウスの飼育頭数制限（縮小）などをする必要があった。そのために、やや遅れている。
今後の研究の推進方策	まず、新型コロナウイルス感染症対策へ対応するために縮小したマウス管理体制を整えてから、マウス飼育頭数を増やし、遅れていた実験を進める。同時に、細胞を培養する環境を整えてから、昨年度までに行う予定であった遅れている実験を推進する予定である。
次年度使用額が生じた理由	（次年度使用が生じた理由）　新型コロナウイルス感染症対策への対応で、マウスの飼育を少数に制限する必要があったために、研究がやや遅れた。そのために次年度使用が生じた。（使用計画）　繰り越した研究費は、今後の研究の推進方策にそって、主に、昨年度までに行う予定であったが遅れているマウスの実験と細胞培養実験を推進する経費として使用する予定である。