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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 $$^{40}$$Ar$$^{14+}$$をマイクロビーム照射し、4-6時間培養後に同$$^{40}$$Ar$$^{14+}$$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、${it iNos}$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 $$^{40}$$Ar$$^{14+}$$) 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 ${it iNOS}$ 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.

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