数理モデルを用いた放射線照射後の細胞生存率に対する細胞間シグナル伝達の影響解析

Simulation analysis of intercellular signaling involved in cell survival fraction after low dose irradiation

服部 佑哉; 横谷 明徳; 渡辺 立子

Hattori, Yuya; Yokoya, Akinari; Watanabe, Ritsuko

低線量放射線が全体に照射された細胞集団では、放射線が当たっていない細胞(非照射細胞)が存在し、細胞間シグナル伝達により、照射細胞から非照射細胞へと放射線の影響は伝達する。低線量の放射線による生物影響の評価やリスクを考える上で、個々の細胞間の照射影響伝達が組織や細胞集団に与える影響を調べることは重要である。本研究では、個々の細胞応答と細胞間シグナル伝達を考慮した細胞集団の放射線応答モデルを用いて、細胞集団内の生存細胞に対する細胞間シグナル伝達の作用を調べる。本研究で用いる放射線応答モデルは、細胞集団を2次元平面の格子の集団で表現し、1格子を1細胞とする。放射線のヒット数は、線量と線量率を基にで与える。細胞間シグナルの格子内濃度は、培養液経由シグナルの濃度、ギャップ結合経由シグナルの濃度とし、格子間の伝達を拡散方程式に基づいて計算する。, , が個々の細胞に与えるダメージは、修復能力を持った細胞ダメージ量として定義する。個々の細胞の細胞周期は、周期的な進行(G1, S, G2, M期)が細胞ダメージ量の大きさに応じて一時停止する仮想時計として表現する。細胞周期が1周すると、周辺の格子に細胞を生成し、格子内のが修復可能な量である閾値を超えた時、その格子の細胞の状態を細胞死とする。発表では、細胞間シグナル伝達がある条件とない条件の計算結果を基に、細胞間シグナル伝達による生存率への影響の推定結果を報告する。

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