広島大学原爆放射线医科学研究所の松浦伸也教授、宮本達雄講師、エカテリーナ?ロイバ大学院生らの研究グループは、ゲノム編集法(注1)を用いて毛細血管拡張性運動失調症(注2)の原因遗伝子であるATM遗伝子(注3)のヘテロ変异が放射线感受性(注4)の个人差を规定する要因の一つであることを実証しました。従来、喫烟などの生活习惯やヒト集団の多様な遗伝的背景によっても放射线感受性は影响されるため、放射线感受性の个人差を决定する遗伝子変化の影响を特异的に検出することは难しいとされてきました。今回、広岛大学大学院理学研究科、医歯薬保健学研究科、茨城大学理学部との共同研究により、遗伝的に均一なヒト培养细胞にゲノム编集法を用いて特定の遗伝子変异を导入して、放射线によって生じる染色体构造异常を定量的に计测することで、放射线感受性の个人差を决定する遗伝子変化を同定する手法を确立して、ATMヘテロ遗伝子変异が放射线高感受性の遗伝要因の一つであることを証明しました。
现在の放射线防护基準は公众に対して一律に设定されていますが、将来的には个々人の放射线感受性に応じてテーラーメイド化される可能性があります。今回の研究は、このような放射线防护基準のテーラーメイド化への第一歩となると期待されます。
本研究成果は、英国の科学雑誌「Scientific Reports」オンライン版に2017年7月20日に掲載されました。
平成29年7月20日、本件について、広岛大学霞キャンパスにおいて记者説明会を行いました。
【用语説明】
注1 ゲノム编集法:
ゲノム上の任意の塩基配列を切断する颁搁滨厂笔搁/颁补蝉9システムなどの人工 ヌクレアーゼを用いて、遗伝情报を効率的に改変する技术
注2 毛細血管拡張性運動失調症(Ataxia-telangiectasia: A-T):
放射线高感受性遗伝病の一つで、常染色体劣性遗伝を示す数十万人に一人の
発生频度の稀な疾患。临床的には、高発がん性や免疫不全、小脳失调などに特徴づけられる。保因者は、临床的には健常であり、ヒト集団内に100~200人に1人存在している。
注3 ATM遗伝子:Ataxia-Telangiectasia Mutated遗伝子
毛細血管拡張性運動失調症の原因遗伝子。ATM遗伝子は、放射線によって生じるDNA二重鎖切断を認識して修復を促すタンパク質の設計図。
注4 放射线感受性:
従来、放射线感受性は、放射线照射后にどの程度细胞が生存したかを指标にして测定されており放射线致死感受性として定义されてきた。本研究では、放射线照射后の染色体构造异常を计测することで、顿狈础损伤修復能を放射线感受性として定义した。顿狈础修復能が低い细胞ほど、放射线によって生じる染色体异常が残りやすく放射线感受性が高いと言える。
放射线照射后に顿狈础损伤修復に失败した场合、染色体断片が产生される。この染色体断片は、微小核として细胞内に残存する。したがって、微小核を计测することで细胞の顿狈础修復能を测定することができる。放射线感受性の高い(顿狈础修復能が低い)细胞は微小核形成频度が高くなる。
健康な人のなかに、放射线に强い、あるいは弱いといった体质があることが示唆されてきましたが、ようやくその遗伝素因の1つを実証できました。今回の成果は、放射线防护のテーラーメイド化への第一歩になると期待しています。