放射線によるゲノム不安定性、および、がんドライバー変異の誘導機構の解析

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本年度は、放射線照射に伴って誘導されるゲノム不安定性および変異の特性解析を試みた。具体的には、通常の増殖過程において不死化したMEFと、ガンマ線照射を受けて不死化したMEFについて、染色体解析（カリオタイピング）および全ゲノムシークエンスを行い、染色体異常や変異の特徴を解析した。その結果、染色体の異数性や、ゲノム再編などの“染色体の構造異常”の導入には、放射線ばく露の有無で変化が現れないことが分かった。一方で、放射線の照射・非照射に関わらず、『クローン進化した細胞では大規模な“染色体の構造異常”と“塩基置換変異”が誘導されており、これらの誘導には強く相関が認められる』ことが分かった。これらの結果は、昨年度見出した、放射線ばく露の直接のリスク影響が、『“DNA複製ストレスに起因したDSB”の蓄積に伴う“ゲノム不安定性リスクの高い細胞状態”の誘導』であること、『このリスクには“放射線で直接に生じた損傷”は関係ない』ことと一致した。さらに、高線量照射で現れる“継続的な老化状態”の誘導機構の解析を試みた。具体的には、高線量照射（10 Gy以上）を受けたMEFをウェスタンブロット、免疫蛍光染色、タイムラプスイメージングにより解析した。その結果、DNA損傷応答に伴うp53/p21経路の活性化は認められなかった一方、細胞質DNAの一形態である微小核が増加しており、cGASの活性化や細胞遊走能の向上が見られた。このことから、『高線量の放射線照射を受けた細胞では細胞質DNAが増加した結果、cGAS-STING経路の活性化に伴う老化誘導が亢進している』ことが示唆された。