Ion-species dependent bystander mutagenic effect on locus in normal human fibroblasts induced by C-, Ne- and Ar-ion microbeams

重イオンマイクロビームを用いたヒト線維芽細胞におけるバイスタンダー突然変異誘発の線質依存性の解析

鈴木 雅雄*; 舟山 知夫; 横田 裕一郎; 武藤 泰子*; 鈴木 芳代; 池田 裕子; 服部 佑哉; 小林 泰彦

Suzuki, Masao*; Funayama, Tomoo; Yokota, Yuichiro; Muto, Yasuko*; Suzuki, Michiyo; Ikeda, Hiroko; Hattori, Yuya; Kobayashi, Yasuhiko

これまでに、バイスタンダー効果で誘発される細胞死や染色体変異における照射イオン種依存性の解析を進めてきた。2015年度の研究では、バイスタンダー効果による遺伝子の変異誘発におけるイオン種依存性を、ヒト正常線維芽細胞を用いて解析した。コンフルエントに培養した細胞試料に対し、1616マトリックス照射法で、異なる核種(炭素,ネオン,アルゴン)のマイクロビーム照射を行った。遺伝子の変異誘発頻度は、6-チオグアニン耐性コロニーの頻度で測定した。炭素イオンマイクロビーム照射した試料では、非照射試料およびギャップジャンクション経由の細胞間情報伝達に特異的な阻害剤で処理した試料と較べ、変異頻度が6倍高くなった。一方、ネオン及びアルゴンマイクロビームで照射した試料では、このような変異頻度の上昇が認められなかった。この結果は、ギャップジャンクションを介したバイスタンダー効果による突然変異誘発において、イオン種依存性が存在すること意味する。

We have been studying the radiation-quality dependent bystander cellular effects, such as cell killing, mutation induction and chromosomal damage, using heavy-ion microbeams with different ion species. This year we focused on the ion-species dependent bystander mutagenic effect on locus in normal human fibroblasts. The confluent culture were irradiated using a 256 (1616)-cross-stripe method using C, Ne and Ar microbeam. Gene mutation on locus was detected with 6-thioguanine resistant clones. The mutation frequency in cells irradiated with C-ion microbeams was 6 times higher than that of non-irradiated control cells and of the sample treated with specific inhibitor of gap-junction cell-to-cell communication. On the other hand, no enhanced mutation frequencies were observed in cells irradiated with either Ne- or Ar-ion microbeams. There is clear evidence that the bystander mutagenic effect via gap-junction communication depends on radiation quality.