Practical application of exposure dose evaluation method by DNA damage analysis for radiation exposure accidents

DNA损伤分析照射剂量评估方法在辐射事故中的实际应用

基本信息

批准号：
21H01861
负责人：
清水喜久雄
金额：
$ 11.48万
依托单位：
University of Fukui
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

项目摘要

本研究はポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用いて、放射線によるDNA損傷を指標として、緊急被ばく時の吸収線量の評価を行うものである。2022年度は、項目②実際の現場環境で求められる低線量放射線での評価が可能な方法の検討(感度の向上)として、(i)複数のプライマーを用いることで、PCRによって増幅するDNA領域を拡大することにより感度を向上させる方法について検討を進めた。ガンマ線および陽子線を照射した場合について、複数のプライマーを用いた場合について、感度の向上が確認できた。この成果は原著論文として発表準備中である。また、(ii)PCRに用いるDNA合成酵素(ポリメラーゼ)が異なるものを用いることで、DNA損傷の程度および質を評価し、感度の向上につなげることを検討した。塩基の一種であるG(グアニン)の酸化体である8-OHGを、1本鎖切断に変換する酵素処理を行った結果、PCRを阻害するDNA損傷量が増加した結果が得られた。この結果は、塩基の酸化がPCRを阻害することを示唆するものである。酵素反応を用いて放射線照射によるDNA損傷を鎖切断に変換することでの検出感度の向上の可能性が示された。項目③放射線取扱施設での実証実験をもとにした課題の抽出と解決として、(i)小型・可搬型の装置で解析について、小型可搬型のPCR装置(PicoGene PCR1100)を用いた試験を行った。また、 (ii)評価結果が得られるまでに1時間以内とする目標を設定し、この解決のための検討を行った。具体的には、PCRに用いる酵素を変更し(Fast SYBR、Appiled Biosystems社製)し、従来は2時間40分ほど必要であったPCRの時間を、50分程度に短縮し、同等の結果を得られることを確認した。

这项研究使用聚合酶链反应（PCR）评估在紧急暴露期间使用辐射作为指示器引起的DNA损伤的吸收剂量。在2022财年，作为第2部分，为了检查（提高灵敏度）一种方法，该方法允许在实际的现场环境中需要低剂量辐射（提高灵敏度），（i）一种通过使用多个引物通过PCR扩增的DNA区域来提高灵敏度的方法。在使用伽马射线和质子射线照射的情况下，使用多个引物时，确认了灵敏度的提高。目前，该结果是作为原始作者撰写的论文准备出版的。此外，（ii）我们研究了PCR中使用的不同DNA合酶（聚合酶）用于评估DNA损伤的程度和质量，从而提高灵敏度。进行酶处理以转化8-OHG，一种氧化形式的G（鸟嘌呤）（一种类型的碱）变成单链断裂，从而增加了抑制PCR的DNA损伤量增加。该结果表明碱氧化抑制了PCR。已经表明，通过使用酶促反应将辐射引起的DNA损伤转化为链断裂，提高检测敏感性的可能性。项目3：基于辐射处理设施的演示实验提取和解决问题，（i）使用小型便携式PCR设备（PICOGENE PCR1100）进行分析，以（i）使用小型便携式PCR设备进行分析。此外，（ii）我们设定了1小时内的目标，以便获得评估结果，并进行了考虑以解决此问题。具体而言，更改了PCR中使用的酶（快速SYBR，由附属物生物系统制造），并且PCR时间先前需要2个小时40分钟，将其缩短到约50分钟，确认可以获得可比较的结果。