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2015 年度 実施状況報告書

DNA損傷修復関連因子を用いた粒子線トラック構造の生物学的可視化に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 26461902
研究機関国立研究開発法人放射線医学総合研究所

研究代表者

平山 亮一  国立研究開発法人放射線医学総合研究所, 重粒子医科学センター, 主任研究員 (90435701)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード粒子線 / トラック構造 / OHラジカル / 放射線の初期過程 / DNA損傷
研究実績の概要

平成27年度は前年度の課題であった、除去修復酵素OGG1を指標に塩基損傷による粒子線トラックの可視化を試みた。Neイオン線(LET~420KeV/μm)ではDNA二本鎖切断部位を反映しているH2AXのリン酸化の発光部位とOGG1の発光部位が重なる傾向は見られず、OGG1が照射部位以外でも観察されたため、培養細胞でのOGG1のフォーカスは放射線由来のものかどうかの評価が難しかった。
また、粒子種を変えることでLETの依存的変化を調べた。Neイオン線ではLET約420keV/μmとArイオン線によるLET約1370keV/μmによるH2AXリン酸化部位の領域を比較した。実験回数の関係で、統計的な評価はまだできないが、LETが大きいArイオン線ではH2AXリン酸化部位の蛍光領域が大きいような結果が得られた。さらにDMSOを添加し、OHラジカルの影響を抑制した環境下でのH2AXリン酸化部位の領域を調べると、DMSO添加無しの場合に見られた、小さいH2AXリン酸化部位の領域がほとんど無くなっていた。
最終年度ではLETの増加に伴うH2AXリン酸化部位の領域の広がりやDMSO添加によるH2AXリン酸化部位の領域を調べ、統計的な評価を行う予定である。また、LETをそろえて、核種の違いによるH2AXリン酸化部位の蛍光領域の違いについても結論を出す予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

マシンタイムの配分の関係で予定していた全ての実験が行われなかった。また、OGG1による蛍光領域の測定がうまくきでず、実験条件の検討をすることになった。

今後の研究の推進方策

最終年度は限られたマシンタイムの中で、バイオマーカーをH2AXリン酸化部位の蛍光領域に絞り、1)LET増加に伴う粒子線トラック構造の広がりの可視化、2)DNA損傷修復後の残存DNA損傷を反映したH2AXリン酸化部位の蛍光領域の可視化、3)DMSOを用いたOHラジカル抑制下でのH2AXリン酸化部位の蛍光領域の可視化、について実験回数を重ね統計的な評価をする予定である。

次年度使用額が生じた理由

実験回数が少なかったため、予定していた実験経費ほど予算を使わなかった。
また、学術会議への出席には運営交付金を使用して、出張をしたため、予算を使わなかった。

次年度使用額の使用計画

今年度は実験回数を前年度の不足分を追加して申請したため、繰越予算を使って実験をする予定である。また、今年度は所属機関に配分された運営交付金が少ないため、繰越予算を使っていく予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Determination of the relative biological effectiveness and oxygen enhancement ratio for micronuclei formation using high-LET radiation in solid tumor cells: an in vitro and in vivo study2015

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Hirayama, Akiko Uzawa, Maki Obara, Nobuhiro Takase, Kana Koda, Masakuni Ozaki, Miho Noguchi, Yoshitaka Matsumoto, Huizi Li, Kei Yamashita, Sachiko Koike, Koichi Ando, Toshiyuki Shirai, Naruhiro Matsufuji, Yoshiya Furusawa
    • 雑誌名

      Mutation Research Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis

      巻: 793 ページ: 41-47

    • DOI

      10.1016/j.mrgentox.2015.08.003

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] X線と重粒子線によって生じるラジカルと生物効果2016

    • 著者名/発表者名
      平山亮一
    • 学会等名
      北里大学がんプロフェッショナル養成基盤推進プランセミナー放射線生物セミナー
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-18
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線の直接作用や間接作用も生物学的効果比(RBE)の大きさに影響を与える2015

    • 著者名/発表者名
      平山亮一、小原麻希、鵜澤玲子
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第1回放射線ワークショップ
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2015-10-16 – 2015-10-17
  • [学会発表] RBE and OER values depend on radiation actions2015

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Hirayama, Akiko Uzawa, Maki Obara, Yoshitaka Matsumoto, Toshiyuki Shirai, Yoshiya Furusawa
    • 学会等名
      第1回 重粒子線医工連携セミナー
    • 発表場所
      群馬
    • 年月日
      2015-08-06 – 2015-08-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Cell Inactivation by OH Radicals is Important in High LET Particles2015

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi HIRAYAMA, Maki OBARA, Akiko UZAWA, Toshiyuki SHIRAI, Yoshiya FURUSAWA
    • 学会等名
      The 12th International Workshop on Microbeam Probes of Cellular Radiation Response
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2015-05-30 – 2015-06-01
    • 国際学会
  • [学会発表] The Mechanisms of Large RBE and Small OER in Cell Killing by High-LET Particles under Oxic and Hypoxic Conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Hirayama, Yoshitaka Matsumoto, Akiko Uzawa, Maki Obara, Atsushi Ito, Toshiyuki Shirai, Yoshiya Furusawa
    • 学会等名
      The 15th International Congress of Radiation Research (ICRR 2015)
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-05-25 – 2015-05-29
    • 国際学会
  • [図書] 新版 放射線生物学2015

    • 著者名/発表者名
      窪田宜夫、平山亮一、藤井義大、大西健、浜田信行、真里谷靖、松本孔貴
    • 総ページ数
      133
    • 出版者
      医療科学社
  • [備考] 国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構

    • URL

      http://www.qst.go.jp/

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公開日: 2017-01-06  

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