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iPS細胞由来組織細胞における放射線依存的突然変異計測系の確立(委託研究); 平成30年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

Establishment of measurement system for radiation-dependent mutation in organ tissue cells derived from human iPS cells (Contract research); FY2018 Center of World Intelligence Project for Nuclear Science/Technology and Human Resource Development

廃炉国際共同研究センター; 東京工業大学*

Collaborative Laboratories for Advanced Decommissioning Science; Tokyo Institute of Technology*

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉国際共同研究センター(CLADS)では、平成30年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、平成30年度「iPS細胞由来組織細胞における放射線依存的突然変異計測系の確立」について取りまとめたものである。これまで組織間における突然変異率を検討する際は、異なる個人間の細胞株を用い、それぞれの組織の突然変異発生率を評価していたために統一的な評価を下すのが困難であったが、本研究では、近年のiPS細胞を始めとした幹細胞分野の生物学の技術革新により単一の細胞から組織細胞を分化誘導することが可能になったため、これらの技術を統合し、東京工業大学の研究室で樹立したiPS細胞を用いて神経系, 皮膚, 血液系, 循環器系の組織細胞を作製し、放射線照射後の各組織の突然変異率を計測して、組織による突然変異の違いを数理モデルの構築により評価する実験系の確立を目指す。

JAEA/CLADS had been conducting the Center of World Intelligence Project for Nuclear Science/Technology and Human Resource Development (hereafter referred to "the Project") in FY2018. The Project aims to contribute to solving problems in nuclear energy field represented by the decommissioning of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station, Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. For this purpose, intelligence was collected from all over the world, and basic research and human resource development were promoted by closely integrating/collaborating knowledge and experiences in various fields beyond the barrier of conventional organizations and research fields. Among the adopted proposals in FY2018, this report summarizes the research results of the "Establishment of Measurement System for Radiation-dependent Mutation in Organ Tissue Cells Derived from Human iPS Cells". The purpose of the present study is to establish an experimental system to evaluate the difference in radiation-dependent mutation among tissues. In previous studies, unified evaluation of the difference in radiation-dependent mutation among tissues has been difficult because the mutation rate among tissues had been evaluated using cell lines taken from different individuals. Recent biotechnological innovation in stem cell field represented by iPS cells has become enable to induce differentiation of tissue cells from a single cell. In the present study, Tokyo Institute of Technology produce tissue cells in nervous, dermal, blood and circulatory systems by unifying these new technologies. Using these tissue cells, we measure the mutation rate for each tissue after the radiation exposure, and aim to establish an experimental system to evaluate the difference in mutation depending on tissues by constructing a mathematical model.

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