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

2023 年度 実績報告書

• 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, 研究員 (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) ; 鶴岡 千鶴 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 (60415411) ; 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, 併任 (90543299)
• 研究期間 (年度): 2021-04-05 – 2024-03-31
• キーワード: 放射線発がん / ゲノム変異 / 欠失領域 / 融合遺伝子

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した。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。
R5年度は、肝がん、肺がん、および腸管がんの病理組織解析を継続し、放射線被ばくにより発がんリスクのある実験群を明らかにした。また、TおよびBリンパ腫のアレイ比較ゲノムハイブリダイゼーション（ＣＧＨ）解析と全エクソームシークエンス解析により、全ゲノム領域におけるDNAコピー数異常、遺伝子領域内の塩基置換や挿入・欠失およびヘテロ接合性の消失（LOH）など、遺伝子の機能に関連する変異を明らかにした。さらに、Tリンパ腫と髄芽腫で認められていたゲノム欠失領域のDNA二本鎖切断再結合配列の解析を行った。以上の解析結果を学会等で発表するとともに、肝がんと腸管がんについては、発がんメカニズムとがん予防に関する論文として公表した。

現在までの達成度 (段落)

令和5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5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] Ionizing radiation promotes, whereas calorie restriction suppresses, NASH and hepatocellular carcinoma in mice (2023)
  • 著者名/発表者名: Shang Yi、Morioka Takamitsu、Daino Kazuhiro、Nakayama Takafumi、Nishimura Mayumi、Kakinuma Shizuko
  • 雑誌名: International Journal of Cancer 巻: 153 ページ: 1529～1542
  • DOI: 10.1002/ijc.34651
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Interstitial deletion of the Apc locus in β-catenin-overexpressing cells is a signature of radiation-induced intestinal tumors in C3B6F1 ApcMin/+ mice (2023)
  • 著者名/発表者名: Yanagihara Hiromi、Morioka Takamitsu、Yamazaki Shunsuke、Yamada Yutaka、Tachibana Hirotaka、Daino Kazuhiro、Tsuruoka Chizuru、Amasaki Yoshiko、Kaminishi Mutsumi、Imaoka Tatsuhiko、Kakinuma Shizuko
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: 64 ページ: 622～631
  • DOI: 10.1093/jrr/rrad021
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Azithromycin induces read-through of the nonsense Apc allele and prevents intestinal tumorigenesis in C3B6F1 ApcMin/+ mice (2023)
  • 著者名/発表者名: Semba Ryoko、Morioka Takamitsu、Yanagihara Hiromi、Suzuki Kenshi、Tachibana Hirotaka、Hamoya Takahiro、Horimoto Yoshiya、Imaoka Tatsuhiko、Saito Mitsue、Kakinuma Shizuko、Arai Masami
  • 雑誌名: Biomedicine & Pharmacotherapy 巻: 164 ページ: 114968～114968
  • DOI: 10.1016/j.biopha.2023.114968
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Cancer Risk From Space Radiation: Insights From Animal Studies (2024)
  • 著者名/発表者名: Imaoka Tatsuhiko, Tsuruoka Chizuru, Suzuki Kenshi, Benjamin J. Blyth, Shang Yi, Daino Kazuhiro, Morioka Takamitsu, Iizuka Daisuke, Sunaoshi Masaaki, Ishikawa Atsuko, Amasaki Yoshiko, Nishimura Yukiko, Yamada Yutaka, Nishimura Mayumi, Shimada Yoshiya, Kakinuma Shizuko
  • 学会等名: Biological Effects & Application of Radiation (BEAR) 2024, BEAR2024 Organizing Committee
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 放射線により誘発されるがんに観察される染色体再配列 (2024)
  • 著者名/発表者名: 臺野 和広, 渡辺 光, 石川 敦子, 高畠 賢, 今岡 達彦, 柿沼 志津子
  • 学会等名: 第50回（2023年）日本毒性学会学術年会
  • 招待講演
• [学会発表] Individualizing radiation cancer risk: insights from animal studies (2023)
  • 著者名/発表者名: Imaoka Tatsuhiko, Nagata Kento, Nakamura Yuzuki, Nishimura Yukiko, Takabatake Masaru, Yamada Yutaka, Kai Michiaki, Daino Kazuhiro, Nishimura Mayumi, Shimada Yoshiya, Kakinuma Shizuko
  • 学会等名: 7th International Symposium on the System of Radiological Protection
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 放射線発がんとがん予防 (2023)
  • 著者名/発表者名: 柿沼 志津子
  • 学会等名: 第30回日本がん予防学術大会2023
  • 招待講演
• [学会発表] Read-through効果を有する既存薬によるがん予防法の可能性 (2023)
  • 著者名/発表者名: 森岡 孝満, 仙波 遼子, 鈴木 健之, 柳原 啓見, 今岡 達彦, 新井 正美, 齋藤 光江, 柿沼 志津子
  • 学会等名: 第30回日本がん予防学術大会2023
  • 招待講演
• [学会発表] マウスを用いた放射線被ばくによるPax5欠失リンパ球のがん化過程の解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 橘 拓孝, 尚 奕, 鶴岡 千鶴, 砂押 正章, 吉田 光明, 飯塚 大輔, 臺野 和広, 森岡 孝満, 藤嶋 洋平, 今岡 達彦, 冨田 雅典, 柿沼 志津子
  • 学会等名: 第3回若手放射線影響研究会, 日本放射線影響学会若手部会
• [学会発表] 重粒子線被ばく後のマウス前駆B細胞リンパ腫の発生リスク (2023)
  • 著者名/発表者名: 天野 健太, 橘 拓孝, 鶴岡 千鶴, 臺野 和広, 森岡 孝満, 尚 奕, 石川 敦子, 松浦 彰, 柿沼 志津子
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第37回大会
• [学会発表] 放射線線質の違いがマウス放射線誘発皮膚がんにもたらす影響 (2023)
  • 著者名/発表者名: 鶴岡 千鶴, 森岡 孝満, 上西 睦美, 尚 奕, 品川 まゆみ, 柿沼 志津子
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第37回大会
• [学会発表] 消化管腫瘍モデルマウスを用いた宇宙空間模擬環境による発がん影響評価 (2023)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 健之, 鶴岡 千鶴, 森岡 孝満, 柿沼 志津子
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会第37回大会
• [学会発表] Molecular features of murine precursor B-cell lymphomas developed after gamma-ray or heavy-ion irradiation (2023)
  • 著者名/発表者名: 天野 健太, 橘 拓孝, 鶴岡 千鶴, 臺野 和広, 森岡 孝満, 尚 奕, 石川 敦子, 松浦 彰, 柿沼 志津子
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第66回大会
• [学会発表] Exploring genomic aberrations in radiation-associated mammary carcinomas arising in the Brca1 heterozygous mutant rat model (2023)
  • 著者名/発表者名: 中村 柚月, 臺野 和広, 石川 敦子, 西村 由希子, 永田 健斗, 柿沼 志津子, 高畠 賢, 井上 一雅, 今岡 達彦
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第66回大会
• [学会発表] ガンマ線または重粒子線被ばく後に生じた前駆B細胞性腫瘍の遺伝子およびタンパク質発現解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 天野 健太, 橘 拓孝, 鶴岡 千鶴, 臺野 和広, 森岡 孝満, 松浦 彰, 柿沼 志津子
  • 学会等名: 第60回アイソトープ・放射線研究発表会, 日本アイソトープ協会,
• [学会発表] 低線量・低線量率放射線による消化管腫瘍の発がんリスク評価 (2023)
  • 著者名/発表者名: 柳原 啓見, 鈴木 健之, 山内 一己, 堤 友樹, 小村 潤一郎, 小林 敏之, 山田 裕, 森岡 孝満, 今岡 達彦, 柿沼 志津子
  • 学会等名: 2023年度ERNA年次報告会
• [学会発表] 放射線誘発髄芽腫における発生メカニズム解明 (2023)
  • 著者名/発表者名: 鶴岡 千鶴, 石川 敦子, 品川 まゆみ, 尚 奕, 臺野 和広, 今岡 達彦, 柿沼 志津子
  • 学会等名: 日本量子医科学会第３回学術大会
• [学会発表] Genome-wide mutational patterns in mouse T-cell lymphomas induced by a combination of X-rays and a chemical carcinogen (2023)
  • 著者名/発表者名: Amasaki Yoshiko, Ishikawa Atsuko, Daino Kazuhiro, Morioka Takamitsu, Shang Yi, Tsuruoka Chizuru, Shimada Yoshiya, Kakinuma Shizuko
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第66回大会
• [学会発表] Influence of adulthood diet-induced obesity (DIO) on tumorigenesis and tumor development after early life exposure to radiation (2023)
  • 著者名/発表者名: Shang Yi, Morioka Takamitsu, Tsuruoka Chizuru, Sunaoshi Masaaki, Amasaki Yoshiko, Kakinuma Shizuko
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第66回大会
• [学会発表] Search for molecular indicators for risk assessment of radiation-induced cancer by genomic analysis (2023)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 健之, 臺野 和広, 石川 敦子, 森岡 孝満, 柿沼 志津子
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第66回大会
• [学会発表] ゲノム変異から探るカロリー制限の発がん予防機構 (2023)
  • 著者名/発表者名: 尚 奕, 森岡 孝満, 臺野 和広, 石川 敦子, 柿沼 志津子
  • 学会等名: 第30回日本がん予防学術大会2023
• [学会発表] The mechanistic analysis of carbon-ion induced mouse thymic lymphoma; Involvement of aberrant expression of Grb10 with carcinogenesis (2023)
  • 著者名/発表者名: Sunaoshi Masaaki, Takahashi Erika, Amasaki Yoshiko, Daino Kazuhiro, Nishimura Mayumi, Shimada Yoshiya, Iizuka Daisuke, Kakinuma Shizuko
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第66回大会
• [学会発表] Interstitial deletion is a radiation signature in tumors of various animal models (2023)
  • 著者名/発表者名: Kakinuma Shizuko, Yanagihara Hiromi, Nakayama Takafumi, Tachibana Hirotaka, Sunaoshi Masaaki, Daino Kazuhiro, Morioka Takamitsu, Tsuruoka Chizuru, Shang Yi, Imaoka Tatsuhiko, Shimada Yoshiya
  • 学会等名: 17th International Congress for Radiation Research, International Congress for Radiation Research
  • 国際学会
• [学会発表] Genomic structure analysis of radiation-induced rat mammary carcinoma (2023)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa Atsuko, Daino Kazuhiro, Suzuki Kenshi, Yanagihara Hiromi, Morioka Takamitsu, Amasaki Yoshiko, Nishimura Mayumi, Kakinuma Shizuko
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第66回大会
• [学会発表] Radiation-related genomic alterations in rat mammary carcinomas (2023)
  • 著者名/発表者名: Daino Kazuhiro, Ishikawa Atsuko, Suzuki Kenshi, Yanagihara Hiromi, Morioka Takamitsu, Amasaki Yoshiko, Nishimura Mayumi, Kakinuma Shizuko
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第66回大会
• [学会発表] Elucidation of the developmental mechanism for radiation-induced medulloblastoma (2023)
  • 著者名/発表者名: 鶴岡 千鶴, 石川 敦子, 品川 まゆみ, 尚 奕, 臺野 和広, 今岡 達彦, 柿沼 志津子
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第66回大会
• [学会発表] Roles of the Pax5 gene in radiation-induced mouse B-ALL 放射線誘発マウスB-ALLにおけるPax5遺伝子の役割 (2023)
  • 著者名/発表者名: 橘 拓孝, 鶴岡 千鶴, 石川 敦子, 尚 奕, 砂押 正章, 臺野 和広, 森岡 孝満, 飯塚 大輔, 今岡 達彦, 島田 義也, 冨田 雅典, 柿沼 志津子
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第66回大会
• [学会発表] Evaluation of carcinogenesis of low dose and low dose rate radiation using radiation induced tumor identification method in C3B6F1 ApcMin/+ Mice (2023)
  • 著者名/発表者名: Yanagihara Hiromi, Morioka Takamitsu, Yamada Yutaka, Tachikawa Megumi, Tachibana Hirotaka, Daino Kazuhiro, Tsuruoka Chizuru, Amasaki Yoshiko, Imaoka Tatsuhiko, Kakinuma Shizuko
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第66回大会
• [学会発表] Effects of combined exposure to radiation and inflammation on colon tumorigenesis in Mlh1-deficient mice (2023)
  • 著者名/発表者名: 森岡 孝満, 小川 真里, 柳原 啓見, 砂押 正章, 柿沼 志津子
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第66回大会
• [学会発表] Brca1変異ラットを用いた放射線関連乳がんのBrca1正常アリル不活性化の検証 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中村 柚月, 臺野 和広, 石川 敦子, 柿沼 志津子, 高畠 賢, 井上 一雅, 今岡 達彦
  • 学会等名: 第30回日本がん予防学術大会2023
• [学会発表] Dynamics of Pax5 deficient cells in B-cell lymphomagenesis in gamma-irradiated B6C3F1 mice (2023)
  • 著者名/発表者名: Tachibana Hirotaka, Daino Kazuhiro, Morioka Takamitsu, Shang Yi, Tsuruoka Chizuru, Ishikawa Atsuko, Shimada Yoshiya, Kakinuma Shizuko
  • 学会等名: 第82回日本癌学会学術総会, 日本癌学会,
• [学会発表] 低線量・低線量率放射線による消化管腫瘍の発がんリスク評価 (2023)
  • 著者名/発表者名: 柳原 啓見, 鈴木 健之, 山内 一己, 堤 友樹, 小村 潤一郎, 小林 敏之, 山田 裕, 森岡 孝満, 今岡 達彦, 柿沼 志津子
  • 学会等名: ERNAキックオフミーティング
• [学会発表] Molecular characterization of precursor B-cell lymphomas developed in mice after heavy-ion irradiation by comparison with gamma-ray-induced and spontaneous cases. (2023)
  • 著者名/発表者名: Amano Kenta, Tachibana Hirotaka, Tsuruoka Chizuru, Daino Kazuhiro, Morioka Takamitsu, Shang Yi, Ishikawa Atsuko, Matsuura Akira, Kakinuma Shizuko
  • 学会等名: 17th International Congress for Radiation Research, International Congress for Radiation Research
  • 国際学会
• [学会発表] Differences in the mutational pattern of mouse T-cell lymphomas induced by X-rays and/or a chemical carcinogen (2023)
  • 著者名/発表者名: Amasaki Yoshiko, Ishikawa Atsuko, Daino Kazuhiro, Morioka Takamitsu, Shang Yi, Tsuruoka Chizuru, Shimada Yoshiya, Kakinuma Shizuko
  • 学会等名: 17th International Congress for Radiation Research, International Congress for Radiation Research
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of radiation quality on the radiation-induced basal cell carcinoma in Ptch1+/- mice (2023)
  • 著者名/発表者名: Tsuruoka Chizuru, Morioka Takamitsu, Kaminishi Mutsumi, Shang Yi, Shinagawa Mayumi, Kakinuma Shizuko
  • 学会等名: 17th International Congress for Radiation Research, International Congress for Radiation Research
  • 国際学会
• [学会発表] Ionizing radiation promotes NASH and hepatocellular carcinoma in mice (2023)
  • 著者名/発表者名: Shang Yi, Morioka Takamitsu, Daino Kazuhiro, Nishimura Mayumi, Kakinuma Shizuko
  • 学会等名: 17th International Congress for Radiation Research, International Congress for Radiation Research
  • 国際学会
• [備考] 量子科学技術研究開発機構 放射線医学研究所 放射線影響予防研究部
  • URL: https://www.nirs.qst.go.jp/usr/radeff/