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関西光科学研究所 | プレス発表:重粒子による高いがん治療効果をもたらす 「DNAの傷の塊(かたまり)」を発見 ~放射線によって生じるDNAの傷の微視的分布の観測に世界で初めて成功~

掲載日:2015年1月14日更新
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関西光科学研究所 >> プレス発表 >> 重粒子による高いがん治療効果をもたらす 「DNAの傷の塊(かたまり)」を発見 ~放射線によって生じるDNAの傷の微視的分布の観測に世界で初めて成功~

 

プレス発表

平成27年1月14日
独立行政法人日本原子力研究開発機構

発表のポイント

  • DNAの傷のミクロな分布を観察できる手法を世界で初めて開発。
  • 重粒子線ではDNAの傷が密集して生じ易いという特徴を発見。

 

独立行政法人日本原子力研究開発機構(理事長 松浦 祥次郎 以下「原子力機構」)は、重粒子線1)によって生じたDNAの複数の傷が極めて近接して塊のように存在していることを世界で初めて見出しました。重粒子線などの放射線で生じるDNAの傷2)のミクロな分布を明らかにしたことは、重粒子線がん治療の高度化や重粒子線を含む宇宙放射線の人体影響の正確な評価につながると考えられます。
炭素イオンビーム等の重粒子線のがんの治療効果はX線やガンマ線3)に比べ2~3倍高いことがわかっています。この高い治療効果は、重粒子線照射によりがん細胞のDNAに生じる致命的な傷が原因とされ、この傷はDNAの二重らせんの1~2回転分ほどの狭い範囲(およそ数ナノメートル、1ナノメートルは10億分の1メートル)に複数のDNAの傷が近接、密集して生じたものではないかと推察されていました。しかしながら、放射線照射により生じたDNAの傷の微視的な空間分布をこれまで誰も観測することができませんでした。
そこで、原子力機構原子力科学研究部門量子ビーム応用研究センターの照射細胞解析研究グループ(赤松 憲副主任研究員、鹿園 直哉グループリーダー)は、DNAの傷に蛍光分子4)という目印を付け、ナノメートルオーダーの距離に近接した蛍光分子の間で生じる蛍光共鳴エネルギー移動5)という現象を利用して、DNAの傷のミクロな分布(かたまり具合)を観察できる新しい手法を世界で初めて開発しました。この手法を用いて原子力機構高崎量子応用研究所のイオン照射研究施設(TIARA)6)で発生させた炭素イオンビームをDNAに照射したところ、X線やガンマ線に比べて、DNAの傷がナノメートルオーダーで「かたまっている」ことを発見しました。今回得られた結果は、重粒子線の高いがん治療効果の原因が、DNAの複数の傷が互いに近接、密集して生じるためであると示唆する重要な成果です。 

この研究成果は、近日中に放射線科学研究のトップジャーナルである、米国放射線科学会誌Radiation Researchの電子版に掲載される予定です。

詳細は下記をご参照ください。(国立研究開発法人日本原子力研究開発機構のサイトへリンク)

 

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