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

辐射引起的基因组不稳定性及癌症驱动突变的诱导机制分析

• 批准号: 21J12419
• 负责人: 松野 悠介
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: National Cancer Center Japan (2022)Tokyo University of Science (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12419/
• 关键词: ゲノム不安定性; 放射線; がん; 変異; DNA損傷修復; 複製ストレス

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。

This year, radiation irradiation is accompanied by an analysis of the characteristics of the instability induced by radiation irradiation. The specific process of reproduction, the normal reproduction process, the immortalization of MEF, the immortalization of MEF by irradiation of rays, , chromosome analysis (カリオタイピング) および全ゲノムシークエンスを行い, chromosomal abnormality や変differentの特徴をanalytic した.その results, chromosomal anomalies や, ゲノム re-editing などの "chromosome structural abnormality" の introduction には, radiation rays ばく出の presence or absence で変化 れないことが分かった. One party, radioactive irradiation and non-irradiation, "クローンevolution", "cell では" large-scale "chromosome structural abnormality" "と"塩 radical substitution 剉different" されており, これらのinducing には强くrelated がcognize められる　ことが分かった. Result of これらのは, last year's appearance した, radiation ray dew のdirect influence のリスク が, "DNA replication ストレスに cause したDSB" のaccumulation に companion ゲノムInstability リスクのHigh いCell state"のinducing』であること, 『このリスクには"Radiation でdirect に生じたdamage" はrelationalない』ことと consistent した. The analysis of the induction mechanism of the "aging state" of the high-dose irradiation has been carried out. Specific には, high dose irradiation (10 Gy and above) are subject to MEF sterilization, immunofluorescence staining, and sterilization analysis. Result of DNA damage, activation of p53/p21 pathway, recognition of DNA damage, cytoplasm The first form of DNA is the increase of micronuclei and the activation of cGAS is the upward movement of cells.このことから、『The results of high-dose radiation irradiation and the increase of cytoplasmic DNA in the cells』 The activation of cGAS-STING is accompanied by the aging induction and the hyperactivity of cGAS-STING.

项目成果

Replication-stress-associated DSBs induced by ionizing radiation risk genomic destabilization and associated clonal evolution.

• DOI: 10.1016/j.isci.2021.102313
• 发表时间: 2021-04-23
• 期刊: iScience
• 影响因子: 5.8
• 作者: Matsuno Y;Hyodo M;Suzuki M;Tanaka Y;Horikoshi Y;Murakami Y;Torigoe H;Mano H;Tashiro S;Yoshioka KI
• 通讯作者: Yoshioka KI

ゲノム不安定性に伴って誘導される塩基置換変異

基因组不稳定引起的碱基取代突变

• 发表时间: 2022
• 作者: Matsuno Y;Hyodo M;Suzuki M;Tanaka Y;Horikoshi Y;Murakami Y;Torigoe H;Mano H;Tashiro S;Yoshioka KI.;松野悠介
• 通讯作者: 松野悠介

放射線によって誘導される複製ストレスに伴うDNA二重鎖切断は、ゲノム不安定性とこれに伴うクローン進化を誘導する

与辐射诱导的复制应激相关的 DNA 双链断裂会导致基因组不稳定和相关的克隆进化

• 发表时间: 2021
• 作者: Matsuno Y;Hyodo M;Suzuki M;Tanaka Y;Horikoshi Y;Murakami Y;Torigoe H;Mano H;Tashiro S;Yoshioka KI.;松野悠介;松野悠介;松野悠介
• 通讯作者: 松野悠介