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2014 年度 実績報告書

低線量・低線量率放射線発がん高感受性モデルマウスの開発と発がんリスク評価

研究課題

研究課題/領域番号 25281020
研究機関広島大学

研究代表者

神谷 研二  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (60116564)

研究分担者 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, 助教 (80423052)
飯塚 大輔  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 助教 (00455388)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードゲノム障害 / ゲノム修復 / 放射線 / 発がん / 小腸腫瘍 / 突然変異 / 線量率効果 / 低線量(率)
研究実績の概要

現代社会では、医療、産業等での放射線利用が激増し、低線量放射線の健康影響問題は人類共通の課題である。さらに、東京電力福島第一原子力発電所事故(福島原発事故)では、低線量・低線量率放射線被ばくにおける科学的なリスク評価が緊急の課題となっている。本研究では、ヒト家族性大腸腺腫症のモデルマウス(Minマウス)は、放射線により高感度に小腸腫瘍が誘発され、誘発腫瘍にはゲノム欠失が同定できることを利用して、低線量・低線量率放射線による発がんモデルを開発する。同時に、低線量率発がんにおける線量効果関係を解明し、ゲノム欠失を誘発する線量効果関係と「しきい値」の有無を同定する。
今年度は、昨年度の実験から得られた腫瘍組織試料からDNAを抽出し、分子学的手法を用いることにより、 ApcMin/+遺伝子座における遺伝子変異パターンを検出することを試みた。具体的には、定量的PCR解析、LOH解析を行うことにより、対側アリルの変異が、自然発症型、高線量率放射線誘発型なのか、あるいは、新たな変異なのかを同定した。その結果、遺伝的バックグラウンドにより、検出される遺伝子変異頻度が異なることが明らかにされた。

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

遺伝子変異を検出するための実験系の確立が当初予定していたよりも順調に進行した。また、安定した実験結果を得るために、予定していたよりも多く時間を費やしたが、本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

ヒト家族性大腸腺腫症のモデルであるMinマウスは、片側の染色体にApc癌抑制遺伝子変異(Min)を有し、小腸腫瘍を多発する。この際、自然発症がんの多くは、正常Apc遺伝子が座位する染色体(1本)の欠損と、ApcMinアレルの増幅が観察される。一方、高線量率放射線照射によって誘発された小腸腫瘍では、正常Apc遺伝子領域の部分欠失が特徴的に検出されるという報告がある。すなわち、Minマウスを用いることにより、高線量率放射線誘発がんにおける遺伝子変異パターンを高感度に検出することができる。これまで、このMinマウスを用いて発がん実験を行い、線量率効果について検討を行った。また、得られた腫瘍組織試料を用いて遺伝子変異解析を行った。
今年度は、DNA損傷応答関連遺伝子欠損マウスとMinマウスを交配した放射線高感受性マウスを開発し、低線量率放射線発がんにおける放射線の爪痕、さらには低線量率放射線発がんにおける損傷応答機構の関与を解明する。最終的には、発がん高感受性マウスを用いて、低線量・低線量率放射線発がんのリスク評価を行う。

次年度使用額が生じた理由

今年度の遺伝子解析を行うにあたり、より精度の高い系の改良を行うことができたため、当該次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

今年度出た余剰金については、来年度の研究計画の中で予定した実験群でのマウスの数を増やすことにより、詳細な実験解析を行う予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] RAD18 activates the G2/M checkpoint through DNA damage signaling to maintain genome integrity after ionizing radiation exposure.2015

    • 著者名/発表者名
      Sasatani M, Xu Y, Kawai H, Cao L, Tateishi S, Shimura T, Li J, Iizuka D, Noda A, Hamasaki K, Kusunoki Y, Kamiya K
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 ページ: e0117845

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0117845.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel ATM/TP53/p21-mediated checkpoint only activated by chronic γ-irradiation2014

    • 著者名/発表者名
      Cao L, Kawai H, Sasatani M, Iizuka D, Masuda Y, Inaba T, Suzuki K, Ootsuyama A, Umata T, Kamiya K, Suzuki F.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 9(8) ページ: e104279

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0104279

    • 査読あり
  • [学会発表] γ線照射環境での線量率依存的な老化様細胞増殖停止はATM/TP53/P21経路依存的である2014

    • 著者名/発表者名
      曹麗麗, 河合秀彦, 笹谷めぐみ, 飯塚大輔, 稲葉俊哉, 神谷研二, 鈴木文男
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第57回大会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2014-10-03 – 2014-10-03
  • [学会発表] BCR-ABL トランスジェニックマウスを用いた放射線発がんの分子機構解明2014

    • 著者名/発表者名
      笹谷めぐみ, 徐衍賓, 本田浩章, 飯塚大輔, 神谷研二
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第57回大会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2014-10-03 – 2014-10-03
  • [学会発表] 乳腺幹細胞における低線量放射線被ばく影響解析2014

    • 著者名/発表者名
      Yanbin Xu, Sasatani M, Kawai H*1, Lili Cao, Iizuka D, Kamiya K.
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第57回大会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2014-10-02 – 2014-10-02
  • [学会発表] Radiation exposure increases mammary stem cell self-renewal in Balb/c mice2014

    • 著者名/発表者名
      飯塚大輔, 笹谷めぐみ, Mary Helen Barcellos-Hoff, 神谷研二
    • 学会等名
      60th Annual Internatioal Meeting Radiation Research Society
    • 発表場所
      ラスベガス
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-22
  • [学会発表] γ線照射環境下での線量率依存的な細胞運命決定とその分子機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      曹麗麗, 河合秀彦, 笹谷めぐみ, 飯塚大輔, 松井啓隆, 金井昭教, 稲葉俊哉, 神谷研二, 鈴木文男
    • 学会等名
      第55回原子爆弾後障害研究会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-01
  • [学会発表] E3ユビキチンライゲースRAD18が放射線損傷応答におよぼす寄与2014

    • 著者名/発表者名
      徐衍賓, 笹谷めぐみ, 河合秀彦, 飯塚大輔, 神谷研二
    • 学会等名
      第55回原子爆弾後障害研究会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-01

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公開日: 2016-06-01  

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