放射線発がんの“芽”におけるゲノム変異解析～最初のドライバー遺伝子変異を探せ～

放射性致癌“萌芽”中的基因组突变分析～寻找第一个驱动基因突变～

• 批准号: 21K12250
• 负责人: 飯塚 大輔
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institutes for Quantum Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12250/
• 关键词: 乳腺幹細胞; 細胞系譜追跡; 放射線誘発乳がん; ゲノム異常; ゲノム変異解析; 放射線発がん

原発事故や医療被ばく、職業被ばくでは、低線量放射線による発がんリスク評価が最重要課題である。これまでに放射線が誘発したがんのゲノム変異解析が多数行われているが、放射線による直接のがん化のメカニズムを説明しうる遺伝子変異（ドライバー遺伝子変異）は十分には捉えられていない。幹細胞は発がんの起源細胞とされるため、幹細胞を追跡すれば、がんの最初期を捉えることが可能であると考えられる。本研究では幹細胞とその子孫細胞を追跡することができる細胞系譜追跡技術を用い、被ばく後の乳腺組織において、がんの最初期の“芽”であるクローン性増殖を捉え、それをゲノム解析することにより、放射線誘発乳がん最初期の遺伝子変異を同定することを目的としている。前述のクローン性増殖のゲノム解析のための確立すべき実験手法として、昨年度は通常のパラフィン切片における蛍光タンパク質の免疫染色の条件決定と、透明化組織のパラフィン切片化とHE染色に成功した。今年度は、この切片を用いた蛍光タンパク質の免疫染色の染色条件を確立した。また、組織切片から遺伝子解析を行うために、細胞を分離するレーザーマイクロダイセクションの技術習得を行った。乳管を構成する内腔細胞と基底細胞それぞれの細胞系譜追跡が可能なマウスモデルを用い、被ばく後の細胞系譜追跡を行った。4週齢でタモキシフェンを投与後、放射線を照射し、基底細胞の細胞系譜追跡を行ったところ、照射後12週までの期間においては、照射の有無によるクローンの変化は現時点では観察されていない。

在核电站事故，医疗暴露和职业暴露中，评估低剂量辐射引起的癌症风险是最重要的问题。尽管已经分析了许多基因组突变的辐射诱导的癌症，但基因突变（驱动基因突变）可以解释可以解释由于辐射引起的直接癌症转化机制的机制，但尚未完全掌握。干细胞被认为是癌症的起源，因此，如果跟踪干细胞，则认为可以掌握癌症的最早阶段。这项研究使用细胞谱系跟踪技术可以跟踪干细胞及其后代细胞，旨在通过捕获克隆生长，暴露后乳腺组织中最早的乳腺“芽”来鉴定辐射诱导的乳腺癌中最早的遗传突变，以及它们的基因组分析。作为在上述克隆生长的基因组分析中建立的实验技术，去年我们成功地确定了在正常石蜡切片，石蜡切片和他对清除组织染色的荧光蛋白免疫染色的条件。今年，我们使用这些切片确定了荧光蛋白免疫染色的染色条件。另外，为了从组织切片进行遗传分析，我们获得了激光显微解剖的技术来分离细胞。使用构成牛奶管道的每个腔细胞和基底细胞的细胞系的小鼠模型，并在暴露后进行细胞谱系跟踪。在4周龄时给他莫昔芬施用后，用辐射照射细胞，基底细胞追踪细胞谱系。在辐射后至12周期间，由于此时的存在或不存在辐射，因此克隆没有变化。

项目成果

Mechanism of suppression of mammary cell clonal expansion by radiation exposure: possible involvement of cellular senescence.

辐射暴露抑制乳腺细胞克隆扩张的机制：可能涉及细胞衰老。

• 发表时间: 2022
• 作者: Daisuke Iizuka;Mayumi Shinagawa;Mari Ogawa;Chizuru Tsuruoka;Masaaki Sunaoshi;Tatsuhiko Imaoka;Shizuko Kakinuma.
• 通讯作者: Shizuko Kakinuma.

Characteristic cell dynamics in mammary tissue after radiation exposure as revealed by cell lineage tracing experiments.

细胞谱系追踪实验揭示了辐射暴露后乳腺组织的特征细胞动力学。

• 发表时间: 2022
• 作者: Daisuke Iizuka;Chizuru Tsuruoka;Tatsuhiko Imaoka;Shizuko Kakinuma.
• 通讯作者: Shizuko Kakinuma.

細胞系譜追跡実験で明らかになった低線量被ばく後の乳腺組織における特徴的な細胞動態

细胞谱系追踪实验揭示低剂量辐射暴露后乳腺组织的特征细胞动力学

• 发表时间: 2022
• 作者: 東恒仁;眞井洋輔;真崎雄一;飯塚大輔
• 通讯作者: 飯塚大輔

Biological effects of radiation exposure on mammary cell clonal expansion revealed by cell lineage tracing experiments.

细胞谱系追踪实验揭示了辐射暴露对乳腺细胞克隆扩增的生物学影响。

• 发表时间: 2021
• 作者: Daisuke Iizuka;Chizuru Tsuruoka;Tatsuhiko Imaoka;Shizuko Kakinuma.
• 通讯作者: Shizuko Kakinuma.

Biological effect of radiation exposure on clonal proliferation of mammary stem cells using a lineage tracing technology.

使用谱系追踪技术研究辐射暴露对乳腺干细胞克隆增殖的生物学影响。

• 发表时间: 2021
• 作者: Daisuke Iizuka;Chizuru Tsuruoka;Mayumi Shinagawa;Masaaki Sunaoshi;Tatsuhiko Imaoka;Shizuko Kakinuma.
• 通讯作者: Shizuko Kakinuma.