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論文

A Branching process model for the analysis of abortive colony size distributions in carbon ion-irradiated normal human fibroblasts

坂下 哲哉; 浜田 信行*; 川口 勇生*; 原 孝光*; 小林 泰彦; 斎藤 公明

Journal of Radiation Research, 55(3), p.423 - 431, 2014/02

 被引用回数:2 パーセンタイル:77.45(Biology)

コロニー形成試験において、従来、50個以上の細胞からなるコロニーを、増殖可能な細胞からなるコロニーとして生存率を評価してきた。最近、我々は、コバルト60$$gamma$$線を照射した正常線維芽細胞について、従来無視されてきた50個に満たない細胞からなるコロニーのサイズ分布が対数-対数グラフで直線にプロットできることを示し、また、分岐プロセスモデルを導入することにより照射後数回の分裂にわたる遅延的細胞増殖死の確率を推定した。さらに、モデルの拡張により生存率曲線の再現にも成功した。本論文では、この一連の解析方法を、炭素線照射を実施した正常線維芽細胞に適用し、増殖不全コロニーのサイズ分布、生存率曲線の解析に加えて、生物学的効果比の評価及び2次コロニーの評価を実施した。本論文により、我々の提案手法が、(1)異なる線質に対しても適用可能であること、(2)2次、3次コロニーとの組み合わせなどの応用が可能であることが示された。遅延的な放射線の効果を明らかできる本研究の手法を、今後の放射線生物研究の進展に役立てることが期待される。

論文

A Framework for analysis of abortive colony size distributions using a model of branching processes in irradiated normal human fibroblasts

坂下 哲哉; 浜田 信行*; 川口 勇生*; 大内 則幸; 原 孝光*; 小林 泰彦; 斎藤 公明

PLOS ONE (Internet), 8(7), p.e70291_1 - e70291_10, 2013/07

 被引用回数:6 パーセンタイル:54.35(Multidisciplinary Sciences)

コロニー形成能の測定は、放射線照射後の細胞の重要な情報を与える。通常、50個以上の細胞からなるコロニーを、増殖可能な細胞からなるコロニーとして生存率を評価してきた。しかし、従来無視されてきた50個に満たない細胞からなるコロニーに関して詳細に調べたところ、サイズ分布が対数-対数グラフで直線にプロットできることがわかった。本研究では、この直線関係について分岐プロセスモデルを導入し、世界で初めて照射後の数世代にわたる細胞増殖死の確率を推定できることを発見した。また、従来、増殖可能なコロニーとして評価されたてきた生存コロニーに、このモデルを拡張応用することにより、生存率曲線を再現することに成功した。この一連の解析により、放射線照射後の細胞の継世代的な影響には、比較的短い数世代に及ぶ増殖死が高まる影響と、それよりも長い世代にわたって継続する増殖死の機構が存在することを明らかにした。本研究による、半世紀以上見過ごされてきたコロニーアッセイの隠れた重要性の指摘と、コロニーアッセイによる継世代影響解析方法の提案は、今後の放射線生物研究の進展に重要な貢献を果たすものと期待される。

口頭

A Framework for analysis of abortive colony size distributions using a model of branching processes in irradiated normal human fibroblasts

坂下 哲哉; 浜田 信行*; 川口 勇生*; 大内 則幸; 原 孝光*; 小林 泰彦; 斎藤 公明

no journal, , 

コロニー形成能の測定は、放射線照射後の細胞の重要な情報を与える。通常、50個以上の細胞からなるコロニーを、増殖可能な細胞からなるコロニーとして生存率を評価してきた。しかし、従来無視されてきた50個に満たない細胞からなるコロニーに関して詳細に調べたところ、サイズ分布が対数-対数グラフで直線にプロットできることがわかった。本研究では、この直線関係について分岐プロセスモデルを導入し、世界で初めて照射後の数世代にわたる細胞増殖死の確率を推定できることを発見した。また、従来、増殖可能なコロニーとして評価されたてきた生存コロニーに、このモデルを拡張応用することにより、生存率曲線を再現することに成功した。この一連の解析により、放射線照射後の細胞の継世代的な影響には、比較的短い数世代に及ぶ増殖死が高まる影響と、それよりも長い世代にわたって継続する増殖死の機構が存在することを明らかにした。

口頭

増殖不全コロニーのサイズ分布解析から見えた放射線生物学の新しい視点

坂下 哲哉; 浜田 信行*; 川口 勇生*; 大内 則幸; 原 孝光*; 小林 泰彦; 斎藤 公明

no journal, , 

コロニー形成試験の結果は、放射線照射後の細胞の増殖能にかかわる重要な情報を与える。本研究は、分岐プロセスモデルを用いて、世界で初めて、増殖不全コロニーのコロニーサイズの頻度分布の直線関係から"照射後数回の分裂に渡る細胞増殖死の確率"を推定した。また、推定した細胞増殖死の分裂毎の確率を用いて、コロニー形成試験を模擬したモンテカルロ・シミュレーションを実施し、コロニーサイズの頻度分布の再現に成功した。さらに、従来、増殖可能なコロニーとして評価されたてきた生存コロニーに対して、このモデルを拡張応用することにより、生存率曲線を再現することにも成功した。この一連の解析により、放射線照射後の細胞に遅延的に発生する増殖死(増殖停止)には、比較的少ない分裂回数の間に増殖死が高まる影響と、それよりも長い分裂回数にわたって継続する遅延的増殖死の機構とが存在することが示唆された。

口頭

増殖不全コロニーのサイズ分布解析から見えた放射線生物学の新しい視点

坂下 哲哉; 浜田 信行*; 川口 勇生*; 大内 則幸; 原 孝光*; 小林 泰彦; 斎藤 公明

no journal, , 

コロニー形成試験の結果は、放射線照射後の細胞の増殖能にかかわる重要な情報を与える。本研究は、分岐プロセスモデルを用いて、世界で初めて、増殖不全コロニーのコロニーサイズの頻度分布の直線関係から"照射後数回の分裂に渡る細胞増殖死の確率"を推定した。また、推定した細胞増殖死の分裂毎の確率を用いて、コロニー形成試験を模擬したモンテカルロ・シミュレーションを実施し、コロニーサイズの頻度分布の再現に成功した。さらに、従来、増殖可能なコロニーとして評価されたてきた生存コロニーに対して、このモデルを拡張応用することにより、生存率曲線を再現することにも成功した。この一連の解析により、放射線照射後の細胞に遅延的に発生する増殖死(増殖停止)には、比較的少ない分裂回数の間に増殖死が高まる影響と、それよりも長い分裂回数にわたって継続する遅延的増殖死の機構とが存在することが示唆された。

口頭

A Framework for analysis of abortive colony size distributions using a model of branching processes in irradiated normal human fibroblasts

坂下 哲哉; 浜田 信行*; 川口 勇生*; 大内 則幸; 原 孝光*; 小林 泰彦; 斎藤 公明

no journal, , 

コロニー形成能の測定は、放射線照射後の細胞の重要な情報を与える。通常、50個以上の細胞からなるコロニーを、増殖可能な細胞からなるコロニーとして生存率を評価してきた。しかし、従来無視されてきた50個に満たない細胞からなる増殖不全コロニーに関して詳細に調べたところ、サイズ分布が両対数グラフで直線にプロットできることが分かった。本研究では、増殖不全コロニーの直線関係について分岐プロセスモデルを導入し、世界で初めて照射後の数世代にわたる細胞増殖死の確率を推定した。また、増殖不全コロニーモデルの結果を拡張することにより、従来、増殖可能なコロニーとして評価されたてきた生存コロニーの生存率曲線を再現することにも成功した。この一連の解析により、放射線照射後の細胞の継世代的な影響には、比較的短い数世代に及ぶ影響と、それよりも長い世代にわたって継続する増殖死の機構とが存在することを明らかにした。

口頭

A Framework for understanding the production kinetics of abortive colony size distributions in irradiated normal human fibroblasts

坂下 哲哉; 浜田 信行*; 川口 勇生*; 大内 則幸; 原 孝光*; 小林 泰彦; 斎藤 公明

no journal, , 

コロニー形成能の測定は、放射線照射後の細胞の重要な情報を与える。通常、50個以上の細胞からなるコロニーを、増殖可能な細胞からなるコロニーとして生存率を評価してきた。しかし、従来無視されてきた50個に満たない細胞からなる増殖不全コロニーに関して詳細に調べたところ、サイズ分布が両対数グラフで直線にプロットできることが分かった。本研究では、増殖不全コロニーの直線関係について分岐プロセスモデルを導入し、世界で初めて照射後の数世代にわたる細胞増殖死の確率を推定した。また、増殖不全コロニーモデルの結果を拡張することにより、従来、増殖可能なコロニーとして評価されたてきた生存コロニーの生存率曲線を再現することにも成功した。この一連の解析により、放射線照射後の細胞の継世代的な影響には、比較的短い数世代に及ぶ影響と、それよりも長い世代にわたって継続する増殖死の機構とが存在することを明らかにした。

口頭

低線量・低線量率リスク推定における現状と課題; 線量評価の現状と課題

酒井 一夫*; 山田 裕*; 吉田 和生*; 吉永 信治*; 佐藤 薫; 緒方 裕光*; 岩崎 利泰*; 工藤 伸一*; 浅田 恭生*; 川口 勇生*; et al.

no journal, , 

日本保健物理学会では、疫学研究および放射線生物研究に関する文献調査等に基づき、従来の保守的な方法と異なる、低線量に対する新しいリスク推定法を構築するために2016年4月に「低線量・低線量率リスク推定法専門研究会」を発足させ、生物学研究、モデル研究、疫学研究、および線量評価の各分野における現状を整理するとともに、課題についての議論を重ねてきた。本発表は、学会員への情報提供を目的として、本専門研究会の2年間の活動の成果を報告するものである。発表者は、低線量・低線量率放射線のリスク推定法を構築する上で線量評価の視点から課題として抽出された事項として、被検者の解剖学的特性、各種モニタリング測定値、体内線量(率)分布が線量評価の不確かさに及ぼす影響等について紹介・解説する。

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