放射線の飛跡に沿ったDNA損傷の空間分布の解析

Analysis of spatial distribution of DNA damage around the radiation track

渡辺 立子; 椎名 卓也*; 横谷 明徳

Watanabe, Ritsuko; Shiina, Takuya*; Yokoya, Akinari

これまでに放射線飛跡構造シミュレーションを手段としてDNAの初期損傷のスペクトルの推定を行ってきた。この結果を用いて致死等の細胞応答と初期DNA損傷の関係に対するモデルの提案を目指している。しかし、そのためには、細胞核内構造領域レベルでのクラスターDNA損傷間の位置関係に関する情報も必要であると考えられる。そこで、細胞核内でのDNA損傷推定の精度向上を図りDNA構造モデルやスペクトル解析法に改良を行ったシミュレーションシステムを用い、DNA損傷のタイプ別の収率(損傷スペクトル)、細胞核内染色体領域サイズレベルでの放射線の飛跡に沿った各タイプのDNA損傷の生成位置について解析した結果について示す。この中で、特に線など低LET放射線においては、低線量域で生じる線量分布の不均一性に着目した解析結果についても示す。これらのシミュレーションにより得られるDNA損傷スペクトル・損傷間の相互関係に関するデータについては、おもにLETの関数として、実験で得られた細胞生存率曲線から見積もった致死損傷量と比較して議論する。

We have estimated the initial DNA damage spectrum by track structure simulation method. The result shows that the increase of the complexity of initial DNA damage and cell lethality show partially similar trend in their LET dependence. The goal of our study is to elucidate and modeling the relationship between initial DNA damage and radiation-induced cellular response by using the calculated DNA damage spectrum. For this purpose, the spatial distribution of the damage in larger scale should be considered. In this presentation, in addition to the damage spectrum, the spatial distribution of each type of DNA damage around the radiation track will be shown. The simulated DNA damage spectrum and the spatial distribution such as the distance between two clustered DNA damages in chromosome domain in cell nucleus model was discussed in comparison with the yield of lethal damage estimated from the experimentally obtained survival curves.