| 研究課題/領域番号 |
19K12334
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| 研究機関 | 公益財団法人環境科学技術研究所 |
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研究代表者 |
西村 由希子 公益財団法人環境科学技術研究所, 生物影響研究部, 技術職員 (70837822)
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| 研究分担者 |
今岡 達彦 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 放射線影響研究部, グループリーダー(定常) (40356134)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 細胞競合 / 低線量率放射線 / マイクロビーム |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、ラット乳腺細胞を用いた培養系で、細胞競合現象を観察・解析する技術を確立し、「低線量放射線は細胞競合を引き起こすのか」「遺伝子変異を持つ細胞と正常細胞の競合に、放射線は影響を与えるのか」という問いに答えることを目指している。令和2年度は「まばらに放射線が当たった状態」を、マイクロビームを利用して模擬して、細胞競合を調べる実験技術を開発することを目的とした。具体的には以下の実験条件の確立を目標とした。
①令和元年度に確立した培養条件を参考に、高エネルギー加速器研究機構のマイクロビームライン（BL-27）でコロニーの特定の細胞に照射すること。
②マイクロビームの照射線量、培養条件、撮影期間、撮影間隔等を検討すること。
その結果、二種類の蛍光タンパク発現ラットを用いて、DsRed発現ラット細胞の集団中に少数存在するGFP発がんラット細胞にのみ、マイクロビームを照射することに成功した。また0、0.1、0.3、0.6、1、3、6、10Gyに線量を変えて照射することで、細胞が死滅する線量を検討した。さらに、タイムラプスで細胞を追跡するため、ウェル全体を撮影して連結画像を作製したが、長時間蛍光ランプに当てられていることにより、光毒性によるダメージが蓄積して非照射の細胞も死滅してしまうことが新たに分かった。そこで、撮影間隔の設定を1時間から3時間に変更することで、光毒性のダメージを減らしつつ、必要な情報を得ることに成功した。なお、三次元培養では撮影中コロニーの移動により、ターゲット細胞が観察途中で追跡できなくなることや、特定細胞がコロニーの表面にあるのか裏にあるのかの判別が困難であるため、同様の実験を二次元培養での検討も行い、二次元の方が容易に追跡できることがわかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
予定通り順調に進んでいる
理由：「まばらに放射線が当たった状態」を模擬するため、マイクロビームを利用した実験技術を開発し、ラット乳腺細胞を用いた二次元培養および三次元培養で実際に照射実験を予定通り行ったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和1、2年度に確立した技術を用い、放射線照射による細胞競合を評価するためのデータを収集し、「まばらに当たった放射線は細胞競合を起こすのか」の問いに答える。
具体的には照射によって細胞が死滅する間際の線量を、ターゲット細胞のみ照射（Spot照射）、またはターゲット細胞を含む周辺の細胞を照射（Broad照射）し、3時間ごとのタイムラプス撮影によって細胞を追跡して観察する。Spot照射とBroad照射ではターゲット細胞の動態に違いがあるのか、また照射からどれくらいの時間で違いが現れるのかを検証する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルス感染症による影響で、高エネルギー加速器研究機構での第１期ビームタイムが中止となり、実験に使用する器具・試薬等の購入が予定より少なかったことや、学会がオンラインで行われるなど、旅費が抑えられたため。
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