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）来评估紧急暴露期间的吸收剂量，并以辐射引起的 DNA 损伤为指标。 2022年度，作为第2项：研究可在实际现场环境中以低剂量辐射进行评估的方法（提高灵敏度）的一部分，我们将（i）使用多种引物来改进PCR扩增的DNA区域；通过放大图像来提高灵敏度的方法。已证实，当照射伽马射线和质子束时，当使用多个引物时，灵敏度得到改善。该结果目前正在准备作为原始论文发表。此外，(ii)我们考虑使用不同的DNA合成酶（聚合酶）进行PCR，以评估DNA损伤的程度和质量并提高灵敏度。由于酶处理将 8-OHG（一种碱基 G（鸟嘌呤）的氧化形式）转化为单链断裂，因此抑制 PCR 的 DNA 损伤量增加。该结果表明碱基氧化抑制PCR。通过使用酶反应将辐射引起的 DNA 损伤转化为链断裂，证明了提高检测灵敏度的可能性。第3项：为了根据辐射处理设施的示范实验确定并解决问题，（i）关于使用小型便携式设备进行分析，我们使用小型便携式PCR设备（PicoGene PCR1100）进行了测试。此外，(ii)我们设定了在1小时内获得评估结果的目标，并研究了实现该目标的方法。具体来说，我们改变了PCR所用的酶（Fast SYBR，Appiled Biosystems制造），将PCR时间从约2小时40分钟缩短至约50分钟，并确认可以得到相同的结果。