低線量生物影響を考慮したCT被曝線量指標の開発 －計算科学と生物学の分野間融合ー

考虑低剂量生物效应的CT暴露剂量指数的制定-计算科学与生物学的跨学科融合-

• 批准号: 21K07710
• 负责人: 佐々木 恒平
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Hokkaido University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07710/
• 关键词: 造影剤; DNA二本鎖切断; モンテカルロシミュレーション; DNA損傷; エネルギースペクトル; 細胞間シグナル伝達; 放射線生物学

R4年度は（１）細胞照射実験によりヨード造影剤による放射線増感効果を測定した。造影CT検査を再現した低線量被ばくを実測するため、ヨード造影剤を添加した細胞実験を行い，　造影剤による放射線増感効果を評価および（２）低線量生物影響を考慮した線量指標を開発し、その結果から体表面からの水等価厚をパラメータとして， DNA損傷発生の期待値に対する重み付け係数を求める．①～③により生物学的効果を重み付けした線量指標を定義する。以上の項目について取り組んだ。（１）造影CT検査を再現し、細胞レベルでの低線量被ばくにおけるヨード造影剤の影響を評価した。異なる濃度（0, 2, 20 mgI/mL）のヨード造影剤を添加した培地にV7９細胞を播種し、120kV-X線により0, 0.05, 1Gyの線量で細胞照射実験を行った。各群に対し、DNA二本鎖切断を評価点とするため、ガンマーH2AX抗体による免疫染色法を実施した。この結果、照射群においてヨード造影剤によるDNA二本鎖切断の有意な増加が確認された。この際、培地に添加したヨード造影剤濃度が大きいほど、DNA二本鎖切断の増加が大きい結果となった。また、非照射群の結果より、X線を照射しなければヨード造影剤によるDNA二本鎖切断の増加は見られないことから、ヨード造影剤自体にはDNAに対する毒性がないことが示された。（２）については、細胞実験によるDNA損傷数のデータを充実させていき、数理モデルの開発が進行している。

在2014财年，（1）通过细胞照射实验测量了碘对比剂的辐射敏化作用。为了实际测量重现对比CT扫描的低剂量暴露，我们通过添加碘对比剂进行了细胞实验，并评估了对比剂的辐射敏化效应，并且（2）出现剂量指标，考虑到低剂量生物学效应的效果，并根据结果的厚度对dna损坏的效果，我们确定了dna损伤的效果。定义剂量指标，即重量生物学作用①至③。我们已经从事上述主题。 （1）复制对比度CT扫描，并评估了碘对比对细胞水平低剂量暴露的影响。将V79细胞接种在补充有不同浓度（0、2、20 mg I/ml）碘对比剂的培养基中，并使用120 kV-X射线以0、0.05和1 Gy进行细胞照射实验。对于每组，使用伽马H2AX抗体进行免疫染色，以使用DNA双链断裂作为评估点。结果，在辐照组中证实了由碘对比引起的DNA双链断裂的显着增加。目前，添加到培养基中的碘对比剂的浓度越大，DNA双链断裂的增加越大。此外，非辐照组的结果表明，在没有X射线照射的情况下，观察到由于碘对比剂而引起的DNA双链断裂没有增加，这表明碘对比剂本身对DNA没有毒性。关于（2），随着细胞实验引起的DNA损伤数量的数据，正在开发数学模型。