Evaluation of the internal exposure effect in by the single cell - alpha particle Irradiation live imaging system.

本研究は、生体内局所における内部被ばく影響を細胞スケールで解明し、とくに未知の部分が多いバイスタンダー効果の組織・臓器特異性についてその解析系を確立し、ミクロレベルでの実態を明らかにすることを目指している。当初計画のうち、二次元及び三次元で一細胞に対してヘリウムイオン（α粒子）を照射することが可能な一細胞照射系を開発するという目標については、研究計画二年目（令和元年度）までに完了している。また、研究計画三年目（令和２年度）には細胞に照射するイオン数及びエネルギーの評価方法を確立するに至っている。研究計画四年目（令和３年度）は、主としてこれまでに構築している照射系及び評価系の統合について大きな進展があり、二次元または三次元での一細胞へのヘリウムイオン照射のためのシステム構成や照射手技、照射イオン数及びエネルギーの評価方法などを確立した。【第3回日本放射線安全管理学会・日本保健物理学会合同大会優秀ポスター賞受賞】またこの照射システムの改良と並行して、バイスタンダー効果を検出するための分子マーカーの候補因子として、DNA二本鎖切断修復関連蛋白質であるMediator of DNA damage checkpoint protein 1（MDC1）に注目し、このMDC1と蛍光タンパク質DsRed2とがヒト平滑培養細胞（MDC1::DsRed2）の核内で共発現する形質転換細胞を用意した。令和４年度、前年度までに作成済みのRPA70::EGFP細胞とMDC1::DsRed2細胞を用いてのα線（ヘリウムイオン）一細胞照射、及びバイスタンダー効果の組織・臓器特異性の有無についての検証実験等を行うとともに、別の分子マーカー候補因子として細胞死関連のマーカーについても検討を進めることとした。

本研究は、生体内局所における内部被ばく影響を細胞スケールで解明し、とくに未知の部分が多いバイスタンダー効果の組織・臓器特異性についてその解析系を確立し、ミクロレベルでの実態を明らかにすることを目指している。当初計画のうち、二次元及び三次元で一細胞に対してヘリウムイオン（α粒子）を照射することが可能な一細胞照射系を開発するという目標については、研究計画二年目（令和元年度）までに完了している。また、研究計画三年目（令和２年度）には細胞に照射するイオン数及びエネルギーの評価方法を確立するに至っている。研究計画四年目（令和３年度）は、主としてこれまでに構築している照射系及び評価系の統合について大きな進展があり、二次元または三次元での一細胞へのヘリウムイオン照射のためのシステム構成や照射手技、照射イオン数及びエネルギーの評価方法などを確立した。【第3回日本放射線安全管理学会・日本保健物理学会合同大会優秀ポスター賞受賞】またこの照射システムの改良と並行して、バイスタンダー効果を検出するための分子マーカーの候補因子として、DNA二本鎖切断修復関連蛋白質であるMediator of DNA damage checkpoint protein 1（MDC1）に注目し、このMDC1と蛍光タンパク質DsRed2とがヒト平滑培養細胞（MDC1::DsRed2）の核内で共発現する形質転換細胞を用意した。令和４年度、前年度までに作成済みのRPA70::EGFP細胞とMDC1::DsRed2細胞を用いてのα線（ヘリウムイオン）一細胞照射、及びバイスタンダー効果の組織・臓器特異性の有無についての検証実験等を行うとともに、別の分子マーカー候補因子として細胞死関連のマーカーについても検討を進めることとした。