Whole-genome sequence analysis of radiation-induced mutations in human hematopoietic stem cells

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究の目的は、放射線被曝の晩発障害の分子メカニズムを明らかにすることと、放射線に特異的な体細胞変異シグネチャーを同定して新しいバイオドシメトリの開発へ応用すること、の二つである。原爆被爆者には、放射線被曝の晩発障害として悪性腫瘍や循環器疾患などの過剰リスクが観察されているが、その分子メカニズムは未解明である。このため本研究では、放射線被曝による体細胞変異に着目し、ボランティア及び原爆被爆者の造血幹細胞における体細胞変異を全ゲノム規模で分析し、生涯に蓄積した体細胞変異の種類、頻度、特徴を明らかにする。そして、これらと被曝線量との関連を分析する。始めにボランティア試料を用いた、以下に記す予備的研究を行って、実験方法及びデータ解析方法を最適化した後に、被爆者試料を用いた研究を実施する。ボランティアの血液試料より単核球を分離し、セルソーターを用いて造血幹細胞を単離して分化増殖させて細胞クローンを得る。これら造血幹細胞由来クローンと分画前のバルク単核球試料からDNAを抽出して、全ゲノムシーケンス解析を行う。単核球試料では検出されず、造血幹細胞由来クローンのみに検出される変異を、体細胞変異と定義する。これらのデータをもとに塩基置換、欠失、挿入、構造変異などの体細胞変異をボランティア試料で分析することにより、造血幹細胞における自然発生の体細胞変異の種類、頻度、特徴とそれらの個人差を明らかにする。本研究は、ヒトゲノム解析研究であり、国の研究倫理指針を遵守して行う必要があるため、令和4年度には、詳細な研究計画書と説明同意文書を作成して倫理審査委員会の承認を得た。また、造血幹細胞の単離・培養などの実験条件や、データ解析条件などの最適化のための予備的研究を行った。