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2022 年度 実績報告書

放射線への遺伝的高感受性を有する乳がんモデルの確立と予防戦略への展開

研究課題

研究課題/領域番号 21H03601
配分区分補助金
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

今岡 達彦  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学研究所 放射線影響研究部, グループリーダー (40356134)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード放射線感受性個人差 / 遺伝性乳がん / 動物モデル / 発がん機序 / がん予防
研究実績の概要

放射線被ばくによるがんリスクの遺伝的個人差はよくわかっていない。BRCA遺伝子変異は、保持者が比較的多く、がんリスクへの影響が大きく、放射線が作るDNA損傷の修復にも関係する。BRCA1変異のラットモデルにおける放射線がんリスクの機序を解明して予防法の基盤とするため、本年度は、同ラット及び野生型ラットを照射し、経時的に乳腺組織を採取した。また、DNA二重鎖切断の免疫染色条件を決定した。定量RT-PCR解析により、同ラットの乳腺腫瘍及び正常組織においてBrca1野生型アリルの発現量の減少が高々50%減であることを見いだし、エピジェネティックな発現抑制ではなくハプロ不全ががん発生の原因となっている可能性を示唆した。加えて、同ラット及び野生型ラットの乳がんゲノムDNAの全エクソーム解析を各2検体において実施したところ、同ラットではBrca1正常アリルの新規変異は確認されず、他のドライバー変異が腫瘍あたり1個程度、野生型ラットでは2個程度確認された。これらの結果もBrca1野生型アリルの機能喪失を伴わないハプロ不全による発がんの機序を示唆しているが、さらにデータを得て確認する必要がある。ホルモン依存性の解析においては、これまでに得ている乳がんにおいてプロゲステロン受容体の免疫染色を行い、統計学的有意差はないものの、非照射のBrca1ヘテロ欠損ラットに発生した乳がんで陽性率が非常に低いものが多い傾向を見いだした。これは、昨年度のエストロゲン受容体の結果と総合し、ホルモン非依存性の機序の関与を示唆している。ヒト上皮成長因子受容体2(HER2)については全般的に低発現であり、Brca1遺伝子型との関連は見られなかった。そこで、Brca1ハプロ不全が遺伝子発現に及ぼすその他の影響を調べるため、RNAシーケンシングによるトランスクリプトーム解析実験を各2検体で実施し、解析を進めている。

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

R4年度計画であった、DNA二重鎖切断マーカー可視化検討実験、腫瘍及び正常組織におけるBrca1発現のアリル特異的定量、ラットBrca1関連乳がんのエクソーム解析を順調に進めたため。また、計画通りに乳がんにおけるプロゲステロン受容体解析及びHER2発現解析を進め、トランスクリプトーム解析にも着手したため。

今後の研究の推進方策

今年度の予備的検討の結果に基づいて、遺伝子変異蓄積機序の解明及びトランスクリプトームレベルの機序の解明をゲノミクス及び分子マーカーの解析によって進める。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] BRCA1 haploinsufficiency impairs iron metabolism to promote chrysotile‐induced mesothelioma via ferroptosis resistance2023

    • 著者名/発表者名
      Luo Yaguang、Akatsuka Shinya、Motooka Yashiro、Kong Yingyi、Zheng Hao、Mashimo Tomoji、Imaoka Tatsuhiko、Toyokuni Shinya
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 114 ページ: 1423~1436

    • DOI

      10.1111/cas.15705

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modifiers of radiation effects on breast cancer incidence revealed by a reanalysis of archival data of rat experiments2023

    • 著者名/発表者名
      Imaoka Tatsuhiko、Nishimura Mayumi、Daino Kazuhiro、Kakinuma Shizuko
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 64 ページ: 273~283

    • DOI

      10.1093/jrr/rrac090

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Brca1L63X/+ rat is a novel model of human BRCA1 deficiency displaying susceptibility to radiation-induced mammary cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Yuzuki、Kubota Jo、Nishimura Yukiko、Nagata Kento、Nishimura Mayumi、Daino Kazuhiro、Ishikawa Atsuko、Kaneko Takehito、Mashimo Tomoji、Kokubo Toshiaki、Takabatake Masaru、Inoue Kazumasa、Fukushi Masahiro、Arai Masami、Saito Mitsue、Shimada Yoshiya、Kakinuma Shizuko、Imaoka Tatsuhiko
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 113 ページ: 3362~3375

    • DOI

      10.1111/cas.15485

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] BRCA1 haploinsufficiency promotes chromosomal amplification under Fenton reaction-based carcinogenesis through ferroptosis-resistance2022

    • 著者名/発表者名
      Kong Yingyi、Akatsuka Shinya、Motooka Yashiro、Zheng Hao、Cheng Zhen、Shiraki Yukihiro、Mashimo Tomoji、Imaoka Tatsuhiko、Toyokuni Shinya
    • 雑誌名

      Redox Biology

      巻: 54 ページ: 102356~102356

    • DOI

      10.1016/j.redox.2022.102356

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DOSE-RATE EFFECT OF RADIATION ON RAT MAMMARY CARCINOGENESIS AND AN EMERGING ROLE FOR STEM CELL BIOLOGY2022

    • 著者名/発表者名
      Imaoka Tatsuhiko、Nishimura Mayumi、Daino Kazuhiro、Hosoki Ayaka、Kudo Ken-ichi、Iizuka Daisuke、Nagata Kento、Takabatake Masaru、Nishimura Yukiko、Kokubo Toshiaki、Morioka Takamitsu、Doi Kazutaka、Shimada Yoshiya、Kakinuma Shizuko
    • 雑誌名

      Radiation Protection Dosimetry

      巻: 198 ページ: 1036~1046

    • DOI

      10.1093/rpd/ncac050

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copenhagen Rats Display Dominantly Inherited Yet Non-uniform Resistance to Spontaneous, Radiation-induced, and Chemically-induced Mammary Carcinogenesis2022

    • 著者名/発表者名
      NISHIMURA MAYUMI、IMAOKA TATSUHIKO、DAINO KAZUHIRO、NISHIMURA YUKIKO、KOKUBO TOSHIAKI、TAKABATAKE MASARU、KAKINUMA SHIZUKO、SHIMADA YOSHIYA
    • 雑誌名

      Anticancer Research

      巻: 42 ページ: 2415~2423

    • DOI

      10.21873/anticanres.15720

    • 査読あり
  • [学会発表] Brca1ヘテロ接合性変異ラットモデルにおける放射線誘発乳がんのサブタイプおよび発がん機序の解析2022

    • 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, 鱧屋 隆博, 柿沼 志津子, 福士 政広, 井上 一雅, 高畠 賢, 今岡 達彦
    • 学会等名
      第2回若手放射線影響研究会
  • [学会発表] Brca1ヘテロ欠損ラットモデルの放射線誘発乳がんに対する感受性およびゲノムの解析2022

    • 著者名/発表者名
      中村 柚月, 久保田 丈, 西村 由希子, 永田 健斗, 西村 まゆみ, 臺野 和広, 石川 敦子, 高畠 賢, 井上 一雅, 福士 政広, 柿沼 志津子, 今岡 達彦
    • 学会等名
      環境研セミナー 第8回低線量放射線研究交流会
    • 招待講演
  • [学会発表] Brca1ヘテロ欠損モデルラット(Brca1L63X/+ラット)における 放射線誘発乳がんの発がんメカニズムの解析2022

    • 著者名/発表者名
      中村 柚月, 久保田 丈, 臺野 和広, 柿沼 志津子, 福士 政広, 井上 一雅, 高畠 賢, 今岡 達彦
    • 学会等名
      第59回アイソトープ・放射線研究発表会
  • [学会発表] Statistical evaluation of interaction between radiation and age/lifestyle factors using rat mammary carcinogenesis data2022

    • 著者名/発表者名
      Imaoka Tatsuhiko, Nishimura Mayumi, Daino Kazuhiro, Kakinuma Shizuko
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] Ferroptosis-resistance in rodent cancer models2022

    • 著者名/発表者名
      Shinya Toyokuni, Yingyi Kong, Shinya Akatsuka, Yashiro Motooka, Hao Zheng, Tomoji Mashimo, Tatsuhiko Imaoka
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] Modification of radiation-associated breast cancer risk by age, lifestyle and genetic factors in rats: a review of QST-NIRS studies2022

    • 著者名/発表者名
      Imaoka Tatsuhiko, Nishimura Mayumi, Nakamura Yuzuki, Nagata Kento, Daino Kazuhiro, Takabatake Masaru, Shimada Yoshiya, Kakinuma Shizuko
    • 学会等名
      Workshop Individual Response to Ionizing Radiation
    • 国際学会
  • [学会発表] Genomic analysis of breast cancer in the Brca1L63X/+ rat model2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Yuzuki, Daino Kazuhiro, Ishikawa Atsuko, Kakinuma Shizuko, Imaoka Tatsuhiko
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] Validation of reduced ovarian reserve in BRCA1 haploinsufficient rats2022

    • 著者名/発表者名
      Reina Sonehara, Yashiro Motooka, Hiroaki Kajiyama, Tomoji Mashimo, Tatsuhiko Imaoka, Shinya Toyokuni
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] Ferroptosis resistance is induced by BRCA1 deficiency in asbestos-induced mesothelioma2022

    • 著者名/発表者名
      Yaguang Luo, Yashiro Motooka, Shinya Akatsuka, Tomoji Mashimo, Tatsuhiko Imaoka, Shinya Toyokuni
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会

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公開日: 2023-12-25  

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