| 研究課題/領域番号 |
24510080
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 公益財団法人放射線影響研究所 |
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研究代表者 |
高橋 規郎 公益財団法人放射線影響研究所, 副理事長室, 顧問 (40333546)
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| 研究分担者 |
大石 和佳 公益財団法人放射線影響研究所, 広島臨床研究部, 部長代理 (20393423)
丹羽 保晴 公益財団法人放射線影響研究所, 放射線生物学/分子疫学部, 副主任研究員 (40284286)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 放射線影響 / 循環器疾患 / 動物実験 |
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| 研究概要 |
原爆被爆者等の放射線被曝したヒトを対象とした疫学調査は、心血管系疾患のリスクが被曝線量に相関して上昇することを示唆している。この事象が放射線の直接的作用なのか明確ではないので、動物をモデルとした実験で検証する必要がある。そこで、動物実験を行い検証すると共にその作用機序を明らかにするために本研究計画は作成された。研究計画に従い、より高線量の放射線(1Gy以上)を用いた実験をまず実施した。実験(γ線照射、飼育)は広島大学・原爆放射線医科学研究所(原医研)の動物舎にて実施した。血圧測定、死後解剖は高橋らが行い、環境科学技術研究所(環境研)で病理検索が行われた。
実験は、１；脳卒中を主病因とした死亡時期の亢進(すなわち寿命の短縮)を指標とする脳卒中易発症高血圧自然発症ラット(SHRSP)を用いた実験(SHRSP-1)、２；主に病理検索を実施するための実験(SHRSP-2)を、下記の匹数で行った。２では、新鮮な臓器試料を得るため13週齢で全頭屠殺した。両実験で用いられた照射線量、各群の匹数はSHRSP-1においては1Gy、2Gy、4Gy、0Gy(対照)で各5匹である。SHRSP-2においては、1Gy(4匹)、2Gy(3匹)、4Gy(6匹)、0Gyの対照(5匹)である。
病理検索および寿命調査の結果は照射群で非照射対照群に比べ有意な放射線影響を示した。即ち、照射及び非照射ラットの、いずれにおいても脳出血は認められたが、その重篤度は放射線被曝したラットで亢進していた。また、照射ラットでは非照射群に比べて、心筋炎、心筋繊維症、腎臓の動脈周囲炎等の重篤度に顕著なる亢進が認められた。このように1Gy以上の線量群では顕著な線量効果が認められたので、現在、比較的低線量(0.25、0.5および0.75Gy)の放射線の影響を調べている。指標としては、上記実験で用いられた病理的表現型の変化、寿命を用いる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
高線量放射線(1Gy以上)を照射したSHRSPを用いた寿命調査および病理検索で、照射群と非照射群との間に有意な違いを検出するためには多数のラットを用いた実験が必須であると考えていた。しかし、上記のように少数の匹数を用いた実験で有意な結果を出すことができた。また、使用した照射線量のうち、最もその影響を観察するのが困難と考えていた、一番低い線量である1Gyを照射したラットにおいても、非照射対照群に比べ有意な放射線影響が観測された。このように、高線量放射線照射群を用いた実験で、放射線と心血管病変の発症との間に有意な相関を観察できた。従って、比較的低線量(0.25、0.5および0.75Gy)の放射線を照射したラットを用いた研究に、早期に進むことが出来た。
広島大学の協力により、計画作成時に比べ広いスペースでラットの飼育が可能となったため、動物実験の効率が向上した。そこで、一つの指標に対する結果を早期に得られる可能性が増した。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在は、比較的低線量の放射線の影響を調べる実験を行っている途中である。それにおいては、SHRSP-1、SHRSP-2の両方とも同じ匹数が最終的には使用される。0.25Gy(40匹)；0.5Gy(35匹)；0.75Gy(25匹)、ポジティブコントロールとして用いる1Gy(20匹)および対照として用いる0Gy(30匹)である。これらの匹数は予備実験を基に統計学的(パワー計算)に決定された。SHRSP-1(寿命の短縮を指標とした実験)の一部は現在進行中である。SHRSP-2(病理検索およびバイオマーカーの測定)の一部に関しては、病理検索を現在環境研において実施中である。また、バイオマーカーの測定用の血液試料は凍結保存され、いつでも測定可能である。
上記の実験を出来るだけ早く完了し、寿命の短縮と線量の関係、病理検索により得られた各臓器における病変の重篤度と線量の相関を調べる。更に、高血圧自然発症ラット(SHR)に異なった線量（0.5、1、2、4Gyおよび対照として0Gy）を照射した後、各群の血圧値の上昇曲線の形の違いが被曝線量に相関しているかを調べ、もう一つの課題である血圧の上昇に対する放射線の寄与を調べる。SHRSPおよびSHRから得られた血液中のバイオマーカーを測定することによりその変化と線量の相関を調べる。これらの結果を総合して、放射線量と寿命、血圧値、バイオマーカー、組織形態学的変化といった指標との関連を統計的に解析する。これを基に、放射線と循環器疾患との相関およびその発生の機序を考察する。更に、本研究より得られた結果が被爆者を中心としたヒト集団より得られた疫学データに適応可能か否かを考察する。さらに、動物実験の結果が原子力関連施設労働者、今回の原発事故で被曝した人々にも広く適応されるかを考察する。この結果は、彼等の福祉向上のために貢献できるかもしれない。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
申請時点の実験計画では、血液試料が得られる度にバイオマーカーの測定を予定していた。しかし、予備実験を行ったところ、その方法は効率的でないことが判明した。即ち、試料が得られる度に測定を行うと使用した試薬に起因するバラツキが生じる。そこで、ある程度試料の集積が行われた時点で、一挙に行うこととした。また、この方が安価で試薬の購入ができる。そこで当該年度で測定を実施せず、次年度に行うこととした。この助成金および次年度分を合わせて、血液バイオマーカー測定用試薬の購入およびSHRSPとSHRの購入に、その大部分が使用される。また、次年度は今まで得られた研究結果の一部がまとめられる時期なので、その発表のための学会出張費に使用する予定である。
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