放射線障害に関わる遅発性活性酸素と核外シグナルの機構解明

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2022年度においては、遅発性活性酸素による細胞障害性とその機構の解明のための実験を計画通りに実施できた。高エネルギー加速器研究機構（KEK)の放射光マイクロビームによる実験では、細胞全体照射（40x40umの範囲)と細胞質照射（26um径の核遮へいで40x40umの範囲）による細胞生存への影響を調べる実験を実施し、遅発性活性酸素が生存率へ及ぼす影響を調べた。両照射条件で3Gy照射した結果、細胞全体照射後の生存率は約10%であったが、核遮へい細胞質照射後の生存率は約80％であった。線量については6Gyでも検討したが、約200個照射するのに1時間以上の時間を要するため、照射時の環境による細胞影響が大きくなるため妥当ではないと判断し、3Gyで評価することにした。マイクロビーム照射後のコロニー形成時に2.5mM AA2G（アスコルビン酸２グルコシド）処理により遅発性活性酸素が照射後の生存率へ及ぼす影響を調べた結果、細胞全体照射ではAA2G処理により有意な生存率上昇が認められたのに対し、細胞質照射ではAA2Gによる生存率上昇は認められなかった。この結果は、遅発性活性酸素の起源は細胞質（ミトコンドリアを含む）の領域ではなく、核におけるDNA損傷が関与していることを示唆している。HIMACにおける炭素線照射実験により、遅発性活性酸素は高LET放射線ほど多く生成することが分かっていることから、マイクロビームによる結果と合わせて考えると、修復しにくいDNA損傷が生じることでDNA damage responseが強く発現するため、そのプロセスを介して遅発性活性酸素が誘導される可能性が示唆される。