| 研究概要 |
本研究は、生体細胞に照射した放射線の影響を、電子線飛跡(トラック)によるエネルギー付与の計算機シミュレーションと、実際に細胞へ放射線を照射し細胞核の損傷を観測する実験、の両者によって明らかにすることを目的としている。
本年度の成果を以下に列挙する。
(1)光子線(X線・γ線)が生体組織内に生み出す電子線を想定し、水中での電子線トラックのモンテカルロシミュレーションを行い、電離による分岐点の数から電離・励起クラスターのサイズと個数を評価する方法を考案した。また、電離・励起事象の空間凝集度を代表する指標としてのAI(Aggregation Index)が、細胞核内DNAの損傷(二本鎖切断)数と強く相関することを示唆する結果を得た。
(2)放射線量と細胞生存率の関係に関して、電子線トラックが細胞核を通過する頻度と修復の確率を考慮したNLP(Non-Lethal Probability)モデルを立て、文献にて報告されている実験的生存率へのカーブフィッティングにより、モデル公式でのパラメータを決定した。今日広く利用されているLQ(Linear-Quadratic)モデルでの曲線との比較を行なう他、NLPモデルでの公式が実測値をよく再現することを確認した。
(3)細胞株(H1299,A549,MCF7)におけるDSBの発生の有無を、γ-H2AX(リン酸化ヒストン)による免疫蛍光染色法によって調べ、1Gyと2Gyの照射に対して、照射後の細胞あたりfoci数の時間的変化を観測した。これにより、DSBの数が照射後数時間で大きく減少すること等がわかった。
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