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2022 年度 実績報告書

幹細胞の可視化によるがん化プロセス解析マウスモデルを用いた放射線発がん機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22H03754
配分区分補助金
研究機関広島大学

研究代表者

笹谷 めぐみ (豊島めぐみ)  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 准教授 (80423052)

研究分担者 志村 勉  国立保健医療科学院, その他部局等, 上席主任研究官 (40463799)
金井 昭教  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任准教授 (60549567)
土居 主尚  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 放射線規制科学研究部, 主任研究員 (40455382)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2027-03-31
キーワード放射線発がん、化学発がん / 幹細胞 / 変異 / 微小環境 / 老化 / 炎症
研究実績の概要

発がんは環境変異原や環境放射能による生物影響のエンドポイントであり、様々な要因により制御されている。放射線発がん、化学発がん機構の解明には、組織幹細胞のみならず、その周辺の多様な標的を考慮した研究が重要であると考える。しかしながら、組織幹細胞への影響、周辺の細胞への影響を個別に検出するin vivo実験系が乏しいのが現状である。
そこで本研究では、組織内で3次元的に、組織幹細胞の動態と微小環境を考慮したがん化過程が検出できる系を作成する。得られた系を用いることにより、子ども期から老齢期における放射線発がんリスク増加に寄与するがん化プロセスの解明を目指す。最終的には、低線量(率)被ばくを含む放射線発がんおよび、化学発がん機構の謎に迫る。
今年度は、組織幹細胞特異的かつ年齢特異的にがん化に関連する変異を誘導することが可能なモデルマウスを用いて、子ども期から老齢期における発がんリスク評価を行った。その結果、子ども期が最も発がんリスクが高いという結果を得た。子ども期においては、細胞増殖が盛んであり、クローン増殖頻度が高いことを示唆する知見を得た。

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

これまでに我々が確立した、組織内で3次元的に、組織幹細胞の動態と微小環境を考慮したがん化過程が検出できる系を用いて、子ども期から老齢期における発がんリスク評価を行った。その結果、子ども期が最も発がんリスクが高いという結果を得た。また、クローン増殖頻度について検討した結果、大人期、老齢期ではクローン増殖頻度が低いが、子ども期では、クローン増殖頻度が高いという知見を得た。また、大人期においても、クローン増殖を促進させるような環境下では、発がんリスクが増加することを示唆する知見を得た。
上記の結果を得たことから、研究はおおむね順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

次年度は、幹細胞を取り巻く微小環境に注目する。実際には、幹細胞を取り巻く微小環境を蛍光免疫染色で検出し、子ども期から老齢期における微小環境の違いを解析する。さらに、急性照射および慢性照射が微小環境に及ぼす影響について解析する。得られた結果を解析することにより、 子ども期、成年期、老齢期において、放射線発がんリスク増加に関与するがん化プロセスを明らかにすることを目指す。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Molecular and cellular basis of the dose-rate-dependent adverse effects of radiation exposure in animal models. Part I: Mammary gland and digestive tract2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Keiji、Imaoka Tatsuhiko、Tomita Masanori、Sasatani Megumi、Doi Kazutaka、Tanaka Satoshi、Kai Michiaki、Yamada Yutaka、Kakinuma Shizuko
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 64 ページ: 210~227

    • DOI

      10.1093/jrr/rrad002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular and cellular basis of the dose-rate-dependent adverse effects of radiation exposure in animal models. Part II: Hematopoietic system, lung and liver2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Keiji、Imaoka Tatsuhiko、Tomita Masanori、Sasatani Megumi、Doi Kazutaka、Tanaka Satoshi、Kai Michiaki、Yamada Yutaka、Kakinuma Shizuko
    • 雑誌名

      Journal of Radiation Research

      巻: 64 ページ: 228~249

    • DOI

      10.1093/jrr/rrad003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of oxygen on the response of mitochondria to X-irradiation and reactive oxygen species-mediated fibroblast activation2022

    • 著者名/発表者名
      Shimura Tsutomu、Totani Rina、Ogasawara Hyougo、Inomata Keiki、Sasatani Megumi、Kamiya Kenji、Ushiyama Akira
    • 雑誌名

      International Journal of Radiation Biology

      巻: 99 ページ: 769~778

    • DOI

      10.1080/09553002.2023.2142980

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphology dynamics in intestinal crypt during postnatal development affect age-dependent susceptibility to radiation-induced intestinal tumorigenesis in ApcMin/+mice: possible mechanisms of radiation tumorigenesis2022

    • 著者名/発表者名
      Sasatani Megumi、Shimura Tsutomu、Doi Kazutaka、Zaharieva Elena Karamfilova、Li Jianxiang、Iizuka Daisuke、Etoh Shinpei、Sotomaru Yusuke、Kamiya Kenji
    • 雑誌名

      Carcinogenesis

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1093/carcin/bgac100

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Melatonin and MitoEbselen-2 Are Radioprotective Agents to Mitochondria2022

    • 著者名/発表者名
      Shimura Tsutomu、Shiga Rina、Sasatani Megumi、Kamiya Kenji、Ushiyama Akira
    • 雑誌名

      Genes

      巻: 14 ページ: 45~45

    • DOI

      10.3390/genes14010045

    • 査読あり
  • [学会発表] Morphology dynamics in intestinal crypt during postnatal development affect age-dependent susceptibility to radiation-induced intestinal tumorigenesis by using ApcMin/+ mice2023

    • 著者名/発表者名
      Megumi Sasatani, Tsutomu Shimura, Guanyu Zhou, and Kenji Kamiya
    • 学会等名
      The 7th international symposium of the network-type joint usage/research center for radiation disaster medical science
    • 国際学会
  • [学会発表] マウスモデルを用いた放射線発がんにおける被ばく時年齢依存性の解明2022

    • 著者名/発表者名
      笹谷めぐみ、神谷研二
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第65回大会
  • [学会発表] ApcMin/+マウスにおける放射線誘発小腸腫瘍感受性は、形態形成期に高い2022

    • 著者名/発表者名
      笹谷めぐみ、神谷研二
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] マウスモデルを用いた放射線発がんにおける被ばく時年齢の影響解明2022

    • 著者名/発表者名
      笹谷めぐみ、神谷研二
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会

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公開日: 2023-12-25  

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