Development of Flow-Fish method for identifying cancer caused by radiation exposure

开发用于识别辐射暴露引起的癌症的 Flow-Fish 方法

• 批准号: 21K19851
• 负责人: 柿沼 志津子
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: National Institutes for Quantum Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19851/
• 关键词: Flow-Fish法; 染色体; 欠失; Flow-FISH法; 1細胞レベル解析

原爆被爆者や医療放射線に被ばくした集団の疫学調査から、被ばくした量に比例してがんのリスクが上昇することが示されている。低レベルの放射線被ばくによる発がんリスクは、自然発症と放射線被ばくによるがんを区別できないため、正確に評価することは困難である。本研究では、放射線誘発白血病マウスモデルの解析で明らかになった特徴的な異常を分子指標に、１細胞レベルの情報を測定できるFlow Cytometry法と、染色体の欠失が検出可能な蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)法を組み合わせたFlow-FISH法の開発に挑戦する。Flow-FISH法が開発できれば、低レベルの放射線被ばくによるがんリスクを直接的に評価する手法や発がんメカニズム解明のブレークスルーに繋がるだけでなく、がんを始めとする染色体異常を伴う疾病の早期発見や診断、治療効果の予測法の開発が実現する。R4年度は、FISHプローブ作成及びFISHの効率を高めるための条件検討を行った。サンプルは、放射線照射により４番染色体のPax5領域に欠失を持つBリンパ腫を発生するマウス（論文発表）を用い、若齢期(７週齢)に放射線（γ線、4 Gy）を照射後6から12ヶ月後、またはコントロール用に同週齢の非照射マウスから、血漿、骨髄およびリンパ組織を採取し、分離試薬によりリンパ球細胞を単離保存したものを使用した。Pax5-BACプローブと4番染色体ペインティングプローブを用いて蛍光in situハイブリダイゼーション（FISH）を行い、４番染色体のPax5を含む領域の転座や欠失を確認した。また、CRISPR-dCas9 FISHによるプローブ作成の検討を開始した。一方、Flow cytometryの条件については、まだ十分目的を達成していない。

对原子弹幸存者和暴露于医疗辐射人群的流行病学研究表明，患癌症的风险与辐射暴露量成比例增加。低水平辐射暴露引起的癌症风险很难准确评估，因为无法区分自发发生的癌症和辐射暴露引起的癌症。在这项研究中，我们将利用在辐射小鼠模型分析中揭示的特征性异常，使用可以在单细胞水平测量信息的流式细胞术方法和可以检测染色体缺失的荧光原位方法。我们将挑战开发结合杂交（FISH）方法的 Flow-FISH 方法。如果Flow-FISH方法能够发展起来，不仅将带来一种直接评估低水平辐射致癌风险的方法和阐明致癌机制的突破，而且有助于早期发现染色体疾病。发现、诊断和预测治疗效果的方法的开发将成为现实。在 R4 年，我们创建了 FISH 探针并检查了提高 FISH 效率的条件。使用的样本是由于辐射暴露（发表在论文中）而患上第4号染色体Pax5区域缺失的B淋巴瘤的小鼠，并在年轻时（7周）接受了放射线（伽马射线，4Gy）照射6至12个月后从同龄的未照射小鼠或对照中收集血浆、骨髓和淋巴组织，并使用分离试剂分离和保存淋巴细胞并使用。使用 Pax5-BAC 探针和 4 号染色体涂色探针进行荧光原位杂交 (FISH)，以确认 4 号染色体含有 Pax5 的区域中的易位和缺失。我们还开始研究使用 CRISPR-dCas9 FISH 来创建探针。另一方面，流式细胞术的条件尚未完全达到目的。

项目成果

Characteristic genetic abnormalities revealed by genomic analysis of radiation-induced cancer

辐射诱发癌症的基因组分析揭示了特征性遗传异常

• 发表时间: 2022
• 作者: 臺野 和広; 橘 拓孝; 石川 敦子; 鈴木 健之; 森岡 孝満; 今岡 達彦; 柿沼 志津子
• 通讯作者: 柿沼 志津子

Molecular mechanisms underlying the development of preleukemic cells and subsequent rapid B-cell leukemogenesis by radiation exposure in mice

小鼠辐射暴露导致白血病前期细胞发育和随后快速 B 细胞白血病发生的分子机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 橘 拓孝; 臺野 和広; 吉田 光明; 尚 奕; 鶴岡 千鶴; 砂押 正章; 藤嶋 洋平; 飯塚 大輔; 森岡 孝満; 松浦 彰; 島田 義也; 柿沼 志津子
• 通讯作者: 柿沼 志津子

Genomic profile of radiation-induced early-onset mouse B-cell lymphoma recapitulates features of Philadelphia chromosome-like acute lymphoblastic leukemia in humans

辐射诱发的早发性小鼠 B 细胞淋巴瘤的基因组谱概括了人类费城染色体样急性淋巴细胞白血病的特征

• DOI: 10.1093/carcin/bgac034
• 发表时间: 2022
• 期刊: Carcinogenesis
• 影响因子: 4.7
• 作者: Tachibana Hirotaka; Daino Kazuhiro; Ishikawa Atsuko; Morioka Takamitsu; Shang Yi; Ogawa Mari; Matsuura Akira; Shimada Yoshiya; Kakinuma Shizuko
• 通讯作者: Kakinuma Shizuko

放射線によるマウスB細胞性リンパ腫・白血病の 発症メカニズム研究

辐射引起的小鼠B细胞淋巴瘤和白血病发生机制的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 臺野 和広; 橘 拓孝; 石川 敦子; 鈴木 健之; 森岡 孝満; 今岡 達彦; 柿沼 志津子;橘 拓孝
• 通讯作者: 橘 拓孝

Analysis of the carcinogenic process of early-onset B-cell lymphoma in mice by radiation

小鼠早发B细胞淋巴瘤放射致癌过程分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 橘拓孝;臺野和広;飯塚大輔;尚奕;鶴岡千鶴;砂押正章;森岡孝満;吉田光明;松浦彰;島田義也;柿沼志津子
• 通讯作者: 柿沼志津子