バイスタンダー効果を介した放射線適応応答誘導の機構
Mechanisms for the induction of radioadaptive response by radiation-induced bystander response
松本 英樹*; 冨田 雅典*; 大塚 健介*; 畑下 昌範*; 前田 宗利*; 舟山 知夫; 横田 裕一郎; 鈴木 芳代; 坂下 哲哉; 池田 裕子; 小林 泰彦
Matsumoto, Hideki*; Tomita, Masanori*; Otsuka, Kensuke*; Hatashita, Masanori*; Maeda, Munetoshi*; Funayama, Tomoo; Yokota, Yuichiro; Suzuki, Michiyo; Sakashita, Tetsuya; Ikeda, Hiroko; Kobayashi, Yasuhiko
低線量/低線量率放射線に対して生物が示す特異的な応答様式には、放射線適応応答、放射線誘発バイスタンダー応答、放射線超高感受性、遺伝的不安定性等がある。我々は、原子力機構において開発された細胞局部照射装置(HZ1)および深度制御種子照射装置(HY1)を用いて、放射線誘発バイスタンダー応答による放射線適応応答の誘導機構の解析を実施した。中央にスポットしたコロニーの細胞に520MeV Arをマイクロビーム照射し、4-6時間培養後に同Arをブロードビーム照射した結果、放射線適応応答の誘導が認められ、この誘導はNO特異的な捕捉剤であるcarboxy-PTIOの添加でほぼ完全に抑制された。このマイクロビーム照射による放射線適応応答の誘導が起きた細胞で、遺伝子の発現が特異的に発現誘導されていることが見いだされ、放射線適応応答の誘導にNOを介したバイスタンダー効果の誘導が関与していることが強く示唆された。
The objective of this project is to elucidate molecular mechanisms for the induction of radioadaptive response through radiation-induced bystander responses induced by irradiation with heavy ion microbeams in JAEA. We found that the adaptive response was induced by Ar (520 MeV Ar) microbeam-irradiation of a limited number of cells, followed by the broad beam-irradiation and that the adaptive response was almost completely suppressed by the addition of carboxy-PTIO, as a nitric oxide (NO) scavenger. In addition, we found several genes induced specifically and preferentially when radioadaptive response could be induced. We confirmed that expression was specifically induced only when radioadaptive response could be induced. Our findings strongly suggested that radioadaptive response can be induced by NO-mediated bystander responses evoked by irradiation with heavy ion microbeams.