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2021 年度 実績報告書

被ばくによる発がんリスク評価の高度化を目指した放射線発がん機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H04932
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

柿沼 志津子  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学研究所 放射線影響研究部, 部長 (20392219)

研究分担者 尚 奕  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学研究所 放射線影響研究部, 主任研究員 (50533189)
森岡 孝満  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学研究所 放射線影響研究部, グループリーダー (70253961)
臺野 和広  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学研究所 放射線影響研究部, 研究統括 (90543299)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2024-03-31
キーワード発がん / 放射線 / ゲノム変異 / DNA二本鎖切断再結合配列
研究実績の概要

医療における放射線を用いた治療や検査の増加や、福島原発事故後の放射線への関心の高まりに伴い、放射線被ばくによる発がんが懸念されている。ヒトのがんの原因には生活環境や遺伝要因などがあるため、被ばくによる正しい発がんリスク評価や将来的ながん予防のためには、放射線発がん特有の分子メカニズムの解明が必須であるが、エビデンスは未だ十分ではない。我々は、マウスやラットを用いた大規模実験により「被ばくによる寿命短縮や発がんリスクは、被ばく時年齢や線質に依存する」ことや、一部のがんにおいて「放射線に特徴的なゲノム損傷がある」ことを明らかにし、国際的にこの分野をリードしてきた。本研究では、これまでの研究で得られた世界的に見ても貴重な腫瘍サンプルアーカイブをゲノムレベルで体系的に解析し、①放射線被ばくに特徴的なゲノム変異と発がんリスクの関連を明らかにし、②ゲノム変異に基づいて放射線発がんの分子機構を解明することを目的とする。得られた結果は、被ばくによる発がんリスク評価の精緻化に活用できるほか、被ばくした人の将来的な発がん予防のための分子標的戦略に活用できると考える。
R3年度は、肝がん、肺がんの病理組織解析を開始し、一部の実験群において発がんリスクの増加を確認した。Tリンパ腫とBリンパ腫については、各種変異解析を開始し、特定の染色体領域でゲノム欠失が明らかになった。また、Tリンパ腫のゲノム欠失領域について、二重鎖切断再結合によるつなぎめ配列(DSB再結合配列)のためのプローブ作成を行い、つなぎめ解析を開始した。
発がんリスクについては2報の論文、一部のゲノム解析結果については、解析結果を学会等で報告した。

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

R3年度は、肝がん、肺がんの病理組織解析を開始し、放射線被ばくにより一部の実験群において発がんリスクの増加を確認した。Tリンパ腫とBリンパ腫は、全エクソーム解析、ゲノムコピー数解析、RNAシークエンス解析を開始した。放射線被ばく後に発生したTリンパ腫とBリンパ腫において特定の染色体領域でゲノム欠失が明らかになった。また、Tリンパ腫のゲノム欠失領域について、二重鎖切断再結合によるつなぎめ配列(DSB再結合配列)のためのプローブ作成を行い、つなぎめ解析を開始した。
発がんリスクについては2報の論文として、また、一部のゲノム解析結果については、解析結果を学会等で報告した。計画は、概ね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

研究部がこれまでに行ってきた大規模放射線発がん実験で得られたがんのサンプルアーカイブのHE染色デジタルデータやパラフィン包埋サンプルおよび凍結サンプルを用いて以下の解析を行う。
1) 腫瘍の病理組織解析による発がんリスクの解析:肝がん、肺がんの解析継続および乳がんの解析を継続し、放射線被ばくにより発がんリスクの増加が見られる実験群を決定し、ゲノム解析を開始する。
2)次世代シークエンスを用いた放射線特異的ゲノム変異の解析全:エクソームシークエンス解析により、遺伝子領域内の塩基置換及び、塩基の挿入・欠失・LOHなど遺伝子の機能に影響を与える変異を明らかにする。同時に、アレイ比較ゲノムハイブリダイゼーション(CGH)解析により、全ゲノム領域におけるDNAコピー数異常を明らかにする。Tリンパ腫とBリンパ腫について、解析を継続する。
3)DNA二本鎖切断再結合配列の解析:Tリンパ腫のゲノム欠失領域について、DNA二本鎖切断再結合配列の解析を継続する。
4)Ptch1ヘテロ欠損マウスの髄芽腫で明らかになっているゲノム欠失領域について、DNA二本鎖切断再結合配列の解析を開始する。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] High relative biological effectiveness of 2 MeV fast neutrons for induction of medulloblastoma in Ptch1+/- mice with radiation-specific deletion on chromosome 132021

    • 著者名/発表者名
      Tsuruoka Chizuru, Kaminishi Mutsumi, Shinagawa Mayumi, Shang Yi, Amasaki Yoshiko, Shimada Yoshiya, Kakinuma Shizuko
    • 雑誌名

      Radiation Research

      巻: 196 ページ: 225, 234

    • DOI

      10.1667/RADE-20-00025.1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of mammary cancer in γ-irradiated F1 hybrids of susceptible Sprague-Dawley and resistant Copenhagen rats, with copy-number losses that pinpoint potential tumor suppressors.2021

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Nishimura, Kazuhiro Daino, Maki Fukuda, Ikuya Tanaka, Hitomi Moriyama, Kaye Showler, Yukiko Nishimura, Masaru Takabatake, Toshiaki Kokubo, Atsuko Ishikawa, Kazumasa Inoue, Masahiro Fukushi, Shizuko Kakinuma, Tatsuhiko Imaoka, Yoshiya Shimada
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 16 ページ: 12869, 12879

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0255968

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マウスでは突然変異説が当てはまる場合もある : 放射線はゲノム変異を起こしてがん発生を早期化する2021

    • 著者名/発表者名
      柿沼 志津子
    • 学会等名
      第58回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線誘発マウス胸腺リンパ腫に見られるゲノムDNA欠失部位における二本鎖切断再結合配列の解析2021

    • 著者名/発表者名
      稲葉 遥, 臺野 和広, 甘崎 佳子, 石川 敦子, 砂押 正章, 立花 章, 柿沼 志津子
    • 学会等名
      日本量子医科学会第1回学術大会
  • [学会発表] 高LET放射線により生じたマウス肺がんのリスクとそのメカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 健之, 臺野 和広, 甘崎 佳子, 森岡 孝満, 山田 裕, 柿沼 志津子
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第35回大会
  • [学会発表] B細胞リンパ腫発生に対する高LET放射線のRBE2021

    • 著者名/発表者名
      天野 健太, 橘 拓孝, 森岡 孝満, 臺野 和広, 鶴岡 千鶴, 松浦 彰, 柿沼 志津子
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第35回大会
  • [学会発表] Identification of fusion genes in radiation-induced rat mammary carcinomas by RNA sequencing analysis RNAシーケンス解析を用いた放射線誘発ラット乳がんにおける融合遺伝子の同定2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Hikaru, Daino Kazuhiro, Ishikawa Atsuko, Imaoka Tatsuhiko, Nishimura Mayumi, Takabatake Masaru, Inoue Kazumasa, Fukushi Masahiro, Kakinuma Shizuko
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第64回大会
  • [学会発表] Analysis of DNA Breakpoint Junction Sequences in Radiation-Induced Mouse Thymic Lymphomas2021

    • 著者名/発表者名
      稲葉 遥, 臺野 和広, 甘崎 佳子, 石川 敦子, 砂押 正章, 立花 章, 柿沼 志津子
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第64回大会
  • [学会発表] Genomic DNA copy number alterations in B-cell lymphoma developed in mice exposed to gamma-rays2021

    • 著者名/発表者名
      天野 健太, 橘 拓孝, 臺野 和広, 森岡 孝満, 松浦 彰, 柿沼 志津子
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第64回大会
  • [学会発表] 放射線誘発B細胞リンパ腫の分子発がんメカニズム解析2021

    • 著者名/発表者名
      橘 拓孝, 臺野 和広, 石川 敦子, 森岡 孝満, 尚 奕, 松浦 彰, 島田 義也, 柿沼 志津子
    • 学会等名
      第1回放射線影響研究会
  • [学会発表] 動物実験による放射線誘発 B細胞リンパ腫の分子発がんメカニズム解析2021

    • 著者名/発表者名
      橘 拓孝, 臺野 和広, 石川 敦子, 森岡 孝満, 鶴岡 千鶴, 尚 奕, 砂押 正章, 松浦 彰, 島田 義也, 柿沼 志津子
    • 学会等名
      第58回日本アイソトープ・放射線研究発表会
  • [学会発表] RNAシーケンス解析を利用した放射線誘発ラット乳がんにおける融合遺伝子の探索2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺 光, 臺野 和広, 石川 敦子, 今岡 達彦, 西村 まゆみ, 井上一雅, 福士政広, 柿沼 志津子
    • 学会等名
      第58回アイソトープ・放射線研究発表会
  • [学会発表] 次世代シークエンサーを用いた放射線誘発マウス胸腺リンパ腫におけるDNA二本鎖切断部位再結合配列の解析2021

    • 著者名/発表者名
      稲葉 遥, 臺野 和広, 甘崎 佳子, 石川 敦子, 砂押 正章, 立花 章, 柿沼 志津子
    • 学会等名
      第58回アイソトープ・放射線研究発表会
  • [学会発表] 重粒子線被ばくによるマウスB細胞リンパ腫の発生リスク2021

    • 著者名/発表者名
      天野 健太, 橘 拓孝, 小久保 結未, 森岡 孝満, 臺野 和広, 金 小海, 藤田 美鈴, 小川 真里, 園池 公毅, 松浦 彰, 柿沼 志津子
    • 学会等名
      第58回アイソトープ・放射線研究発表会
  • [学会発表] Identification of fusion genes in radiation-induced rat mammary carcinomas using RNA sequencing2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺 光, 臺野 和広, 石川 敦子, 今岡 達彦, 西村 まゆみ, 高畠 賢, 井上 一雅, 福士 政広, 柿沼 志津子
    • 学会等名
      第38回日本毒性病理学会総会及び学術集会 第1回アジア毒性病理学連盟学術集会
    • 国際学会
  • [学会発表] 重粒子線被ばくによる寿命短縮とB細胞リンパ腫の発生2021

    • 著者名/発表者名
      天野 健太, 橘 拓孝, 森岡 孝満, 臺野 和広, 鶴岡 千鶴, 松浦 彰, 柿沼 志津子
    • 学会等名
      日本量子医科学会第1回学術大会
  • [学会発表] 炭素線誘発マウス肺がんのリスクとそのメカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 健之, 臺野 和広, 甘崎 佳子, 山田 裕, 島田 義也, 柿沼 志津子
    • 学会等名
      日本量子医科学会第1回学術大会
  • [学会発表] Lung cancer risk in mice irradiated at different LET and its mechanism: Egfr pathway activation and nuclear aberration2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Kenshi, Morioka Takamitsu, Daino Kazuhiro, Yamada Yutaka, Imaoka Tatsuhiko, Shimada Yoshiya, Kakinuma Shizuko
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] Identification of fusion genes in rat mammary carcinomas induced by radiation using RNA sequencing2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Hikaru, Daino Kazuhiro, Ishikawa Atsuko, Imaoka Tatsuhiko, Nishimura Mayumi, Takabatake Masaru, Inoue Kazumasa, Fukushi Masahiro, Kakinuma Shizuko
    • 学会等名
      30th ANNIVERSARY International Symposium 2021 in Aomori
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular signatures of radiation-induced mouse precursor B-cell lymphoma2021

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Hirotaka, Daino Kazuhiro, Ishikawa Atsuko, Morioka Takamitsu, Shang Yi, Matsuura Akira, Shimada Yoshiya, Kakinuma Shizuko
    • 学会等名
      30th ANNIVERSARY International Symposium 2021 in Aomori
    • 国際学会
  • [学会発表] Lung cancer risk in mice after low-dose-rate irradiation2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Kenshi, Daino Kazuhiro, Morioka Takamitsu, Kakinuma Shizuko
    • 学会等名
      第64回日本放射線影響学会

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公開日: 2022-12-28  

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