重イオンマイクロビーム装置をもちいたバイスタンダー効果の分子生物学的解析

本研究は、低線量放射線リスクの評価や、粒子線がん治療への応用が期待されるバイスタンダー効果の分子生物学的機構を、重イオンマイクロビームをもちいることで解明することを目的とする。平成16年度においては、本研究によりDNA損傷生成の指標とされるヒストンH2AXに着目することで、バイスタンダー効果を容易に解析できるモデル実験系の構築をおこない、同手法をもちいて、重イオンマイクロビーム照射による細胞のDNA損傷生成のバイスタンダー効果の存在を示唆する予備的知見を得た。本年度は、昨年度得られたヒストンH2AXのリン酸化陽性細胞数の上昇が、バイスタンダー細胞において統計的に有意であること確認し、バイスタンダー細胞に生成するDNA二重鎖切断が、細胞の放射線によるバイスタンダー応答のトリガーとなる可能性を見いだした。また、これと併せて、重イオンマイクロビーム装置を制御するソフトウェアの改良もおこない、従来は、それぞれを専用のソフトウェアで独自に利用していた、細胞照準系の高感度カメラや、電動ステージを統一的に制御するソフトウェアを開発し、マイクロビーム照射細胞に引き起こされる照射効果の解析の効率を改善した。これらの成果をとりまとめ、平成18年3月15-17日に、アメリカ合衆国ニューヨーク市で開催された、第7回マイクロビームをもちいた細胞応答に関する国際ワークショップで発表を行い、国外のバイスタンダー効果やマイクロビーム細胞応答研究に携わる多くの研究者に得られた成果を広く公表した。

本研究は、低線量放射線リスクの評価や、粒子線がん治療への応用が期待されるバイスタンダー効果の分子生物学的機構を、重イオンマイクロビームをもちいることで解明することを目的とする。平成16年度においては、本研究によりDNA損傷生成の指標とされるヒストンH2AXに着目することで、バイスタンダー効果を容易に解析できるモデル実験系の構築をおこない、同手法をもちいて、重イオンマイクロビーム照射による細胞のDNA損傷生成のバイスタンダー効果の存在を示唆する予備的知見を得た。本年度は、昨年度得られたヒストンH2AXのリン酸化陽性細胞数の上昇が、バイスタンダー細胞において統計的に有意であること確認し、バイスタンダー細胞に生成するDNA二重鎖切断が、細胞の放射線によるバイスタンダー応答のトリガーとなる可能性を見いだした。また、これと併せて、重イオンマイクロビーム装置を制御するソフトウェアの改良もおこない、従来は、それぞれを専用のソフトウェアで独自に利用していた、細胞照準系の高感度カメラや、電動ステージを統一的に制御するソフトウェアを開発し、マイクロビーム照射細胞に引き起こされる照射効果の解析の効率を改善した。これらの成果をとりまとめ、平成18年3月15-17日に、アメリカ合衆国ニューヨーク市で開催された、第7回マイクロビームをもちいた細胞応答に関する国際ワークショップで発表を行い、国外のバイスタンダー効果やマイクロビーム細胞応答研究に携わる多くの研究者に得られた成果を広く公表した。