JP2015515865A - 低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法及び該方法により検出された遺伝子 - Google Patents

低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法及び該方法により検出された遺伝子 Download PDF

Info

Publication number
JP2015515865A
JP2015515865A JP2015511333A JP2015511333A JP2015515865A JP 2015515865 A JP2015515865 A JP 2015515865A JP 2015511333 A JP2015511333 A JP 2015511333A JP 2015511333 A JP2015511333 A JP 2015511333A JP 2015515865 A JP2015515865 A JP 2015515865A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radiation
gene
cancer
low
level
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015511333A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6064039B2 (ja
Inventor
ヒ ソン キム
ヒ ソン キム
スン ジン チェ
スン ジン チェ
ム ヒョン チェ
ム ヒョン チェ
ジン ゾン ボン
ジン ゾン ボン
ソク チョル シン
ソク チョル シン
Original Assignee
コリア ハイドロ アンド ニュークリア パワー カンパニー リミティッド
コリア ハイドロ アンド ニュークリア パワー カンパニー リミティッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コリア ハイドロ アンド ニュークリア パワー カンパニー リミティッド, コリア ハイドロ アンド ニュークリア パワー カンパニー リミティッド filed Critical コリア ハイドロ アンド ニュークリア パワー カンパニー リミティッド
Publication of JP2015515865A publication Critical patent/JP2015515865A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6064039B2 publication Critical patent/JP6064039B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • C12Q1/6886Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material for cancer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/112Disease subtyping, staging or classification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/158Expression markers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/16Primer sets for multiplex assays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/40Disorders due to exposure to physical agents, e.g. heat disorders, motion sickness, radiation injuries, altitude sickness, decompression illness

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本発明は、低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法及び該方法により検出された遺伝子に係り、さらに詳しくは、癌が誘発されたAKR/Jマウス及び正常のICRマウスに低レベル放射線を照射し、ここで、胸腺を採取し、前記胸腺に対してマイクロアレイを行って糖代謝関連遺伝子を分類し、前記遺伝子を増幅し、且つ、発現量を測定することにより、癌誘発個体で発掘され、正常個体で検証される低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法を提供する。このような構成を有する本発明は、交絡変数の介入を防いで放射線に特異的に反応する遺伝子を正確に検出することができるという効果がある。【選択図】 図1

Description

本発明は、低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法及び該方法により検出された遺伝子に係り、さらに詳しくは、癌誘発マウス及び正常マウスに低レベル放射線を照射して胸腺から正常マウス及び癌誘発マウスから共通して特異的に観察される糖代謝関連遺伝子を分類する低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法に関する。
産業及び医療的放射線の活用の増加とあいまって、人体影響への取り組みが盛んに行われており、主として放射線照射を用いた癌治療に関心が寄せられている。高線量電離放射線は、DNA損傷、遺伝的変形、癌をはじめとする疾病を引き起こすが、200mGy以下の線量と6mGy/時間以下の線量率放射線は免疫反応を活性化させて癌発生を抑制することが知られている。
一般に、放射線と癌発生との間の相関性、特に、遺伝子反応への取り組みが行われてきたが、その結果の信頼性を阻害する交絡変数が多数介入されていた。しかしながら、これまで、ほとんどの研究では、遺伝子の一部を変形したり癌細胞株を用いたりしたため、身体を構成する細胞、組織、臓器、そして、身体段階で観察される様々な反応を説明することができなかった。すなわち、一般マウスを用いて遺伝子反応を評価したため、発現遺伝子が様々であっただけではなく、癌発生が特定の臓器に限定されていなかったため遺伝子反応を解析することが困難であったという問題がある。
癌研究のために細胞を利用する従来の方法では、遺伝子を変更したり、癌発生で重要視されるp53が欠如した癌細胞に放射線を照射したりしたため、正常細胞の反応とは根本的に異なる結果、その結果を個体に適用することができないという問題があり、このような欠点を補うために、ヒトと遺伝子が95%以上同じマウスを用いて放射線に対する癌発生への取り組みを行っている。しかしながら、一般マウスは自然癌発生率が非常に低いため、様々な癌研究用モデルマウスが用いられている。
従来の研究では、低レベル(0.7mGy/時間)放射線に敏感な糖代謝関連遺伝子を発掘するために種々の方法を利用した。しかしながら、本発明において提示した糖代謝関連遺伝子は、過去に低レベル(0.7mGy/時間)放射線に対して敏感な遺伝子であることが知られていない。
本願発明の低レベル(0.7mGy/時間)放射線に敏感な糖代謝関連遺伝子プロファイルの発掘に先行された技術は、下記の通りである。
(1)癌細胞は、糖吸収及び糖分解活性化の特徴を示している(Warburg O, Science 1956; 123: 309-314)。
(2)活性化された糖代謝は胸腺でp53の活性を抑制し、pumaの誘導を抑制し、Bcl2ファミリタンパク質発現の細胞死滅抑制のバランスに影響を与え、癌生存を維持した(Zhao Y et. al., J Biol Chem 2008; 283: 36344-36353)。
(3)電離放射線が照射され、且つ、Akt1発現が抑制されたマウスの回腸で細胞死滅が増大された(Plastarasら, 2008)。
そこで、本発明者らは、低レベル電離放射線に対して敏感な糖代謝関連遺伝子プロファイル発掘することにより本発明を完成するに至った。
本発明の目的は、低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法及び該方法により検出された遺伝子を提供するところにある。
前記目的を達成するために、本発明は、I)癌が誘発されたAKR/Jマウス及び正常のICRマウスに低レベル放射線を照射するステップと、II)前記AKR/Jマウス及びICRマウスから胸腺を採取するステップと、III)前記胸腺に対してマイクロアレイを行うステップと、IV)前記マイクロアレイから糖代謝関連遺伝子を分類するステップと、V)前記遺伝子を増幅し、且つ、発現量を測定するステップと、を含み、癌誘発個体で発掘され、正常個体で検証される低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法を提供する。
また、本発明は、胸腺癌悪化に関与する糖代謝関連遺伝子であるIRS1(NM_010570)、Glut1(MM_011400)、Glut4(NM_009204)、LPK(NM_013631)及びG6pc(NM_008061)よりなる群から選ばれる遺伝子の塩基配列を含む放射線敏感性または放射線発癌診断用マーカーを提供する。
さらに、本発明は、上記のマーカーを備える放射線敏感性または放射線発癌診断用キットを提供する。
さらに、本発明は、上記のマーカーを備える放射線敏感性または放射線発癌診断用マイクロアレイを提供する。
さらに、本発明は、I)ヒトを除く胸腺癌を有する哺乳動物に放射線を照射するステップと、II)前記放射線が照射された哺乳動物から摘出した胸腺組織と試験物質を接触させるステップと、III)前記胸腺組織から胸腺癌悪化に関与する糖代謝関連遺伝子であるIRS1(NM_010570)、Glut1(MM_011400)、Glut4(NM_009204)、LPK(NM_013631)及びG6pc(NM_008061)よりなる群から選ばれる遺伝子の発現変化を測定するステップと、を含む放射線敏感性または放射線発癌を測定する遺伝子の検出方法を提供する。
以下、本発明について詳細に説明する。
放射線に対する人体影響のうち癌発生への取り組みが盛んに行われてきたが、癌細胞若しくは遺伝子が変形された細胞株や一般マウスを用いたが故に様々な人体反応(遺伝子反応)を説明することが困難であった。特に、個体次元で電離放射線に敏感な糖代謝関連遺伝子プロファイルを発掘して機能を説明したことがない。この理由から、本発明では、1)正常的なICRマウスと胸腺癌を発病するAKR/Jマウスに低レベル(0.7mGy/時間)放射線を照射(癌発生刺激因子)した後、胸腺で特異的に発現する低レベル放射線に敏感な糖代謝関連遺伝子プロファイルを発掘して機能を分析した後、2)胸腺癌発生段階を診断する糖代謝関連遺伝子プロファイルの構成因子として使用しようとした。
本発明は、I)癌が誘発されたAKR/Jマウス及び正常のICRマウスに低レベル放射線を照射するステップと、II)前記AKR/Jマウス及びICRマウスから胸腺を採取するステップと、III)前記胸腺に対してマイクロアレイを行うステップと、IV)前記マイクロアレイから糖代謝関連遺伝子を分類するステップと、V)前記遺伝子を増幅し、且つ、発現量を測定するステップと、を含み、癌誘発個体で発掘され、正常個体で検証される低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法を提供する。
本発明の低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法において、前記低レベル電離放射線は、ガンマ線(Cs−137)を0.7mGy/時間の強さで最終的に1.7Gyの放射線量で照射することが好ましく、本願発明の前記方法は、胸腺癌診断用キットの製作、癌患者の癌進行及び治療程度の評価、産業及び医療従事者の放射線被曝と発癌との間の相関性評価、放射線と癌発生との間の因果関係評価、放射線被曝に対する生物学的線量評価または低レベル放射線による胸腺癌発生及び進行度評価の指標として活用されることが好ましい。
また、本発明の低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法において、前記癌は、胸腺癌であることが好ましく、前記ステップII)の胸腺の採取は、癌によって斃死が始まる時点で行われることが好ましい。
さらに、本発明の低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法において、前記糖代謝関連遺伝子は、IRS1(NM_010570)、Glut1(MM_011400)、Glut4(NM_009204)、LPK(NM_013631)及びG6pc(NM_008061)よりなる群から選ばれる遺伝子であることが好ましく、このとき、前記IRS1(NM_010570)遺伝子は配列番号1及び2に記載のプライマ、Glut1(MM_011400)遺伝子は配列番号3及び4に記載のプライマ、Glut4(NM_009204)遺伝子は配列番号5及び6に記載のプライマ、LPK(NM_013631)遺伝子は配列番号7及び8に記載のプライマ、且つ、G6pc(NM_008061)遺伝子は配列番号9及び10に記載のプライマによって増幅されることが好ましい。
前記マイクロアレイから糖代謝関連遺伝子を分類する前記ステップIV)においては、放射線照射前の癌誘発個体に比べて放射線照射後の癌誘発個体で過剰発現または低発現された遺伝子をマイクロアレイを用いて検出した後、配列番号1番〜10番のプライマを用いて検証し、遺伝子の機能検索法を用いて前記過剰発現または低発現された遺伝子の本質を究明することを特徴とする。マイクロアレイ分析の詳細については、下記の実施例において説明しており、遺伝子の機能検索は、下記の実施例において、生物情報データベースDAVID(http://apps1.niaid.nih.gov/david/)及びPubmedデータベース(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)を用いて行ったが、これに限定されるものではない。
本発明において使用する「低レベル電離放射線に敏感な遺伝子」とは、放射線を照射する前の癌誘発個体と比較して、放射線を照射した後の癌誘発個体で差別的に過剰発現または低発現される遺伝子のことをいう。すなわち、癌誘発個体で放射線刺激によって発現パターンの変化が誘導される遺伝子を意味し、特定の癌と関連したターゲット遺伝子、すなわち、腫瘍形成遺伝子または腫瘍抑制遺伝子であってもよい。このような癌特異的な遺伝子を検出することにより、癌患者に対する放射線治療の分子的な機序を確立して放射線治療効果の増大に寄与することができるだけではなく、新たな腫瘍形成または腫瘍抑制遺伝子を発掘してこれらの発現を調節することにより、分子生物学的レベルにおける癌治療剤または治療方法の開発のための基盤を設けることができる。
また、本発明は、胸腺癌悪化に関与する糖代謝関連遺伝子であるIRS1(NM_010570)、Glut1(MM_011400)、Glut4(NM_009204)、LPK(NM_013631)及びG6pc(NM_008061)よりなる群から選ばれる遺伝子の塩基配列を含む放射線敏感性または放射線発癌診断用マーカーを提供する。
さらに、本発明は、上記のマーカーを備える放射線敏感性または放射線発癌診断用キットを提供する。
さらに、本発明は、上記のマーカーを備える放射線敏感性または放射線発癌診断用マイクロアレイを提供する。
さらに、本発明は、I)ヒトを除く胸腺癌を有する哺乳動物に放射線を照射するステップと、II)前記放射線が照射された哺乳動物から摘出した胸腺組織と試験物質を接触させるステップと、III)前記胸腺組織から胸腺癌悪化に関与する糖代謝関連遺伝子であるIRS1(NM_010570)、Glut1(MM_011400)、Glut4(NM_009204)、LPK(NM_013631)及びG6pc(NM_008061)よりなる群から選ばれる遺伝子の発現変化を測定するステップと、を含む放射線敏感性または放射線発癌を測定する遺伝子の検出方法を提供する。
本発明では、胸腺癌研究モデルであるAKR/Jマウス及び正常的なマウス種であるICRに対して低レベル(0.7mGy/時間)ガンマ線(Cs−137)を照射し、AKR/Jマウスが胸腺癌によって斃死し始める時点(100日目)を規定して胸腺を採取した。採取した胸腺に対してマイクロアレイを行った後にDAVID生物情報データベースを用いて低レベル(0.7mGy/時間)放射線に対して敏感な反応を示す糖代謝関連遺伝子を分類し、低レベル(0.7mGy/時間)放射線に対して敏感な反応を示す糖代謝関連遺伝子を核酸増幅し、且つ、発現量を測定した。
その結果、本発明により、低レベル(0.7mGy/時間)放射線に対して敏感な反応を示す糖代謝(IRS1、Glut1、Glut4、LPK及びG6pc)に重要な5個の遺伝子を発掘し、低レベル(0.7mGy/時間)放射線に対して敏感な反応を示す糖代謝(IRS1、Glut1、Glut4、LPK及びG6pc)関連遺伝子の機能を理解しやすいように提示した。なお、胸腺癌によって斃死が観察される100日目を規定して胸腺を採取することにより、低レベル放射線に反応を示す糖代謝遺伝子反応を高い一貫性で観察できるようにした。
このため、本発明は、1)胸腺癌診断用診断キットの開発のための糖代謝関連遺伝子プロファイルとして活用することができ、2)低レベル放射線環境下で生活する産業及び医療従事者の癌発生因果関係評価の指標として活用することができ、3)癌患者の癌発生を診断し、且つ、治療対策を立てる情報用遺伝子プロファイルとして活用することができ、4)放射線被曝と胸腺癌発生との間の因果関係を区別する指標として活用することができ、5)低レベル放射線被曝に対する生物学的線量の評価のための新たな遺伝子指標として幅広く活用することができ、しかも、6)電離放射線に敏感な糖代謝シグナル伝達は、低レベル放射線被曝に対するターゲット治療に適用することができる。
上記の構成を有する低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法は、胸腺癌診断用キットを製作するための低レベル(0.7mGy/時間)放射線に敏感な糖代謝関連指標遺伝子プロファイルとして活用することができ、癌患者の癌進行及び治療程度を評価する低レベル(0.7mGy/時間)放射線に敏感な糖代謝関連指標遺伝子として活用することができる。また、産業及び医療従事者の放射線被曝と発癌との間の相関性を評価する低レベル(0.7mGy/時間)放射線に敏感な糖代謝関連指標遺伝子として活用することができ、放射線と癌発生との間の因果関係を評価する低レベル(0.7mGy/時間)放射線に敏感な糖代謝関連指標として活用することができる。さらに、放射線被曝に対する生物学的線量の評価のための新たな指標として活用することができ、低レベル(0.7mGy/時間)放射線による胸腺癌の発生及び進行度、抑制効果を評価する低レベル放射線に敏感な糖代謝関連指標遺伝子として活用することができる。
図1は、低レベル(0.7mGy/時間)放射線を照射して胸腺癌を抑制する糖代謝関連遺伝子の機能を理解しやすいように図式化して示す図である。 図2は、AKR/Jマウス及びICRマウスに低レベル(0.7mGy/時間)放射線を照射した後に飼育しながら、AKR/Jマウスが胸腺癌によって斃死し始める時点(100日目)を規定して胸腺を採取して胸腺の重さを計測し、これを指標として放射線に敏感な糖代謝関連遺伝子の反応を分析したグラフである。
発明を実施するための最良の態様
以下、本発明を実施例を挙げてより具体的に説明する。しかしながら、下記の実施例は本発明を説明するためのものに過ぎず、下記の実施例によって本発明の権利範囲が限定されることはない。
<実施例1>
日本SLC社から6週齢の胸腺癌研究モデルである雌性AKR/Jマウス及び正常の雌性ICRマウスを購入した。ガンマ線発生装置(IBL 147C、CIS bio international、France)を用いて前記AKR/Jマウスに低レベル放射線を最終線量が4.5Gyに達するように照射(137Cs、0.7mGy/時間)した。低レベル放射線を照射し終わったマウスは放射線が遮断された無菌飼育施設に移して100日間飼育しながら胸腺癌の発生を観察した。遺伝子分析のために同じ実験条件下で別途に飼育した正常マウス(ICRマウス)に低レベル(0.7mGy/時間)放射線を照射し、100日後に採取した胸腺は液体窒素を用いて急速凍結させた後に遺伝子分析を行った。
<実施例2> マイクロアレイ及び遺伝子分析
前記実施例1の結果、癌研究用モデルマウス(AKR/Jマウス)を用いて低レベル(0.7mGy/時間)放射線に敏感な糖代謝関連遺伝子を発掘し、これを正常マウス(ICRマウス)で証明した。すなわち、低レベル(0.7mGy/時間)放射線が照射されたAKR/Jマウス及びICRマウスの胸腺で特異的に低レベル放射線に反応する糖代謝関連遺伝子を発掘し、且つ、機能を解析した。DAVID生物情報データベース、定量的核酸増幅法及び統計プログラムSAS(ANOVAとt−test)を用いて分析した。
その結果を確認するために、前記遺伝子を核酸増幅した。具体的に、低レベル(0.7mGy/時間)放射線が照射されたAKR/Jマウス及びICRマウスから採取した胸腺に対してマイクロアレイを行い、低レベル放射線に対して敏感な反応を示す糖代謝関連遺伝子に対して発現量を計測するために下記表1に記載のプライマを用いて増幅した。
Figure 2015515865
また、AKR/Jマウス及びICRマウスに低レベル(0.7mGy/時間)放射線を照射した後に飼育しながら、AKR/Jマウスが胸腺癌で斃死し始める時点(100日目)で胸腺を採取した。採取した胸腺に対してマイクロアレイを行い、低レベル放射線に対して敏感な反応を示す糖代謝関連遺伝子を分類した後、核酸を増幅して発現量を測定した。その結果、低レベル放射線が照射されたマウスでは、糖代謝関連遺伝子(IRS1、Glut1、Glut4、LPK及びG6pc)が低レベル放射線に敏感に反応した。その結果を下記表2に示す。
Figure 2015515865
また、図1に、低レベル(0.7mGy/時間)放射線を照射して胸腺癌を抑制する糖代謝関連遺伝子の機能を理解しやすいように図式化して示す。低レベル放射線の照射はインスリンシグナル伝達(IRS1)、糖吸収(Glut1及びGlut4)、糖分解(LPK)及び新糖合成(G6pc)遺伝子の発現を低減し、胸腺癌を抑制した。
さらに、図2は、AKR/Jマウス及びICRマウスに低レベル(0.7mGy/時間)放射線を照射した後に飼育しながら、AKR/Jマウスが胸腺癌で斃死し始める時点(100日目)を規定して胸腺を採取し、胸腺の重さを計測し、これを指標として放射線に敏感な糖代謝関連遺伝子反応を分析した。本発明により、胸腺癌によって斃死が発生する癌発病の初期段階を規定して胸腺を採取し、重さを比較することにより、低レベル放射線に対して敏感な反応を示す糖代謝関連遺伝子を常に高い一貫性で測定することが可能になった。

Claims (11)

  1. I)癌が誘発されたAKR/Jマウス及び正常のICRマウスに低レベル放射線を照射するステップと、
    II)前記AKR/Jマウス及びICRマウスから胸腺を採取するステップと、
    III)前記胸腺に対してマイクロアレイを行うステップと、
    IV)前記マイクロアレイから糖代謝関連遺伝子を分類するステップと、
    V)前記遺伝子を増幅し、且つ、発現量を測定するステップと、
    を含み、
    癌誘発個体で発掘され、正常個体で検証される低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法。
  2. 前記低レベル電離放射線は、ガンマ線(Cs−137)を0.7mGy/時間の強さで最終的に1.7Gyの放射線量で照射することを特徴とする請求項1に記載の低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法。
  3. 前記方法は、胸腺癌診断用キットの製作、癌患者の癌進行及び治療程度の評価、産業及び医療従事者の放射線被曝と発癌との間の相関性評価、放射線と癌発生との間の因果関係評価、放射線被曝に対する生物学的線量評価または低レベル放射線による胸腺癌発生及び進行度評価の指標として活用されることを特徴とする請求項1に記載の低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法。
  4. 前記癌は、胸腺癌であることを特徴とする請求項1に記載の低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法。
  5. 前記ステップII)の胸腺の採取は、癌によって斃死が始まる時点で行われることを特徴とする請求項1に記載の低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法。
  6. 前記糖代謝関連遺伝子は、IRS1(NM_010570)、Glut1(MM_011400)、Glut4(NM_009204)、LPK(NM_013631)及びG6pc(NM_008061)よりなる群から選ばれる遺伝子であることを特徴とする請求項1に記載の低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法。
  7. 前記IRS1(NM_010570)遺伝子は配列番号1及び2に記載のプライマ、Glut1(MM_011400)遺伝子は配列番号3及び4に記載のプライマ、Glut4(NM_009204)遺伝子は配列番号5及び6に記載のプライマ、LPK(NM_013631)遺伝子は配列番号7及び8に記載のプライマ、且つ、G6pc(NM_008061)遺伝子は配列番号9及び10に記載のプライマによって増幅されることを特徴とする請求項6に記載の低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法。
  8. 胸腺癌悪化に関与する糖代謝関連遺伝子であるIRS1(NM_010570)、Glut1(MM_011400)、Glut4(NM_009204)、LPK(NM_013631)及びG6pc(NM_008061)よりなる群から選ばれる遺伝子の塩基配列を含む放射線敏感性または放射線発癌診断用マーカー。
  9. 請求項8に記載のマーカーを備える放射線敏感性または放射線発癌診断用キット。
  10. 請求項8に記載のマーカーを備える放射線敏感性または放射線発癌診断用マイクロアレイ。
  11. I)ヒトを除く胸腺癌を有する哺乳動物に放射線を照射するステップと、
    II)前記放射線が照射された哺乳動物から摘出した胸腺組織と試験物質を接触させるステップと、
    III)前記胸腺組織から胸腺癌悪化に関与する糖代謝関連遺伝子であるIRS1(NM_010570)、Glut1(MM_011400)、Glut4(NM_009204)、LPK(NM_013631)及びG6pc(NM_008061)よりなる群から選ばれる遺伝子の発現変化を測定するステップと、
    を含む放射線敏感性または放射線発癌を測定する遺伝子の検出方法。
JP2015511333A 2012-05-10 2012-05-18 低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法及び該方法により検出された遺伝子 Active JP6064039B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2012-0049544 2012-05-10
KR1020120049544A KR101445560B1 (ko) 2012-05-10 2012-05-10 저준위 전리방사선에 민감한 유전자 검출 방법 및 상기 방법으로 검출된 유전자
PCT/KR2012/003928 WO2013168844A1 (ko) 2012-05-10 2012-05-18 저준위 전리방사선에 민감한 유전자 검출 방법 및 상기 방법으로 검출된 유전자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015515865A true JP2015515865A (ja) 2015-06-04
JP6064039B2 JP6064039B2 (ja) 2017-01-18

Family

ID=49550867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015511333A Active JP6064039B2 (ja) 2012-05-10 2012-05-18 低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法及び該方法により検出された遺伝子

Country Status (5)

Country Link
US (5) US9512489B2 (ja)
JP (1) JP6064039B2 (ja)
KR (1) KR101445560B1 (ja)
CN (1) CN104284987B (ja)
WO (1) WO2013168844A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101875111B1 (ko) * 2016-04-29 2018-07-09 한국수력원자력 주식회사 저선량 방사선을 이용한 암화유전자 Ras-유도 악성 암화 억제

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101714383B1 (ko) * 2014-10-22 2017-03-10 한국수력원자력 주식회사 저준위 방사선에 반응하는 dna 회복 관련 유전자의 검출방법
KR101881874B1 (ko) * 2016-04-29 2018-07-26 한국수력원자력 주식회사 저선량 방사선 조사에 의한 암화 예방 방법
KR101779370B1 (ko) * 2016-06-29 2017-09-19 한국수력원자력 주식회사 방사선 조사 된 흉선 림프종 세포에서 발굴 된 세포고사 조절 유전자 및 그 검출방법
KR101875116B1 (ko) * 2016-10-28 2018-07-06 한국수력원자력 주식회사 저선량 방사선 피폭 면역반응 지표 단백질 및 이의 검출방법
WO2020003423A1 (ja) 2018-06-27 2020-01-02 三菱電機株式会社 電源装置
CN113774125A (zh) * 2021-08-25 2021-12-10 中国辐射防护研究院 一种氨磷汀抗辐射损伤相关基因筛选与功能分析方法
CN114350817B (zh) * 2022-01-12 2023-07-07 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 一种FGF22的RNA m6A修饰作为γ射线辐射标志物的应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09501936A (ja) * 1993-08-26 1997-02-25 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 生物活性ペプチドをコードする裸のポリヌクレオチドを投与するための方法、組成物および装置
JP2003061678A (ja) * 2001-08-29 2003-03-04 Univ Tokyo 遺伝子のスクリーニング方法及び感受性の判定方法
JP2004505611A (ja) * 2000-04-03 2004-02-26 コリクサ コーポレイション 乳癌の検出およびモニタリングのための方法、組成物、およびキット
JP2007093341A (ja) * 2005-09-28 2007-04-12 Natl Inst Of Radiological Sciences 生物における低線量放射線被ばくを検出する方法
JP2008537474A (ja) * 2005-02-18 2008-09-18 アメリカ合衆国 血液リンパ球における子宮内膜症に関する分子診断マーカーの同定
JP2011501943A (ja) * 2007-10-11 2011-01-20 ジ・オハイオ・ステイト・ユニバーシティ・リサーチ・ファウンデイション 食道腺癌の診断及び治療のための方法及び組成物
WO2011073629A2 (en) * 2009-12-17 2011-06-23 Ucl Business Plc Cancer diagnosis and treatment

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100541529B1 (ko) * 2003-04-16 2006-01-10 한국원자력연구소 방사선-내성 또는 방사선-발암 진단용 마커, 이를포함하는 방사선-내성 또는 방사선-발암 진단용 키트 또는마이크로어레이, 및 이를 이용한 검색방법
KR100957055B1 (ko) * 2008-01-22 2010-05-13 한국과학기술연구원 트리클로로에틸렌 노출 여부 확인용 바이오마커 및 이를이용한 확인 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09501936A (ja) * 1993-08-26 1997-02-25 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 生物活性ペプチドをコードする裸のポリヌクレオチドを投与するための方法、組成物および装置
JP2004505611A (ja) * 2000-04-03 2004-02-26 コリクサ コーポレイション 乳癌の検出およびモニタリングのための方法、組成物、およびキット
JP2003061678A (ja) * 2001-08-29 2003-03-04 Univ Tokyo 遺伝子のスクリーニング方法及び感受性の判定方法
JP2008537474A (ja) * 2005-02-18 2008-09-18 アメリカ合衆国 血液リンパ球における子宮内膜症に関する分子診断マーカーの同定
JP2007093341A (ja) * 2005-09-28 2007-04-12 Natl Inst Of Radiological Sciences 生物における低線量放射線被ばくを検出する方法
JP2011501943A (ja) * 2007-10-11 2011-01-20 ジ・オハイオ・ステイト・ユニバーシティ・リサーチ・ファウンデイション 食道腺癌の診断及び治療のための方法及び組成物
WO2011073629A2 (en) * 2009-12-17 2011-06-23 Ucl Business Plc Cancer diagnosis and treatment

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PARLE-MCDERMOTT A ET AL.: "Serial analysis of gene expression identifies putative metastasis-associated transcripts in colon tu", BR J CANCER, vol. 83, no. 6, JPN6015050355, September 2000 (2000-09-01), pages 725 - 728, XP002951323, ISSN: 0003248036, DOI: 10.1054/bjoc.2000.1330 *
RADIATION RESEARCH, vol. 174, JPN6015050333, 2010, pages 341 - 346, ISSN: 0003248035 *
岩川真由美ら, 日放腫会誌, vol. 17, JPN6015053154, 2005, pages 141 - 147, ISSN: 0003248037 *
石川博道 他: "AKR/JとAKR/cumマウスの胸腺白血病の発症について", 日本網内系学会会誌, vol. 第22巻第1号, JPN6016003949, 1982, pages 44, ISSN: 0003248038 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101875111B1 (ko) * 2016-04-29 2018-07-09 한국수력원자력 주식회사 저선량 방사선을 이용한 암화유전자 Ras-유도 악성 암화 억제

Also Published As

Publication number Publication date
US9708668B2 (en) 2017-07-18
KR101445560B1 (ko) 2014-09-29
US9708670B2 (en) 2017-07-18
US9512489B2 (en) 2016-12-06
US9708669B2 (en) 2017-07-18
CN104284987B (zh) 2016-05-25
US20170051362A1 (en) 2017-02-23
JP6064039B2 (ja) 2017-01-18
CN104284987A (zh) 2015-01-14
KR20130125917A (ko) 2013-11-20
US20170073773A1 (en) 2017-03-16
WO2013168844A1 (ko) 2013-11-14
US20170058359A1 (en) 2017-03-02
US20150159219A1 (en) 2015-06-11
US9714453B2 (en) 2017-07-25
US20170058358A1 (en) 2017-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6064039B2 (ja) 低レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法及び該方法により検出された遺伝子
US11339444B2 (en) Method for detecting Defb6 gene sensitive to low-level ionizing radiation, and gene detected by the method
JP6248096B2 (ja) 高レベル電離放射線に敏感な遺伝子の検出方法及び該方法により検出された遺伝子
Blanks et al. Novel innate cancer killing activity in humans
Meshman et al. Immunologic mediators of outcome for irradiated oropharyngeal carcinoma based on human papillomavirus status
Nowicka et al. Serum miRNA-based signature indicates radiation exposure and dose in humans: a multicenter diagnostic biomarker study
Coleman LLNL Low dose-related research
Veronesi et al. Diagnostic Evaluation

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150113

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160209

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160509

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160708

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161129

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6064039

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250