2.1.2 継世代影響・線量率効果解析 -遺伝子変異検索Transgenerational Effects in the Progeny of Mice Exposed to Acute Highand Chronic Low Dose-rate Gamma-rays– Germ Cell Mutation Analyses–
小倉 啓司, 田中 聡, 小村 潤一郎
生物影響研究部

Keiji OGURA, Satoshi TANAKA, Jun-ichiro KOMURA
Department of Radiobiology
Abstract
Transgenerational effects of low dose-rate (LDR) radiation have not been well studied. We have estimatedthe incidence of copy number variations (CNVs) in the progeny born from 65 week-old male C57BL/6J mice
after continuous exposure to gamma-rays at several LDRs (0.05, 1 or 20 mGy/day for 400 days to total dosesof 20, 4000 or 8000 mGy, or 20 mGy/day for 150 days to a total dose of 3000 mGy) or from 18 week-oldmale C57BL/6J mice after exposure to a high dose-rate (HDR) of 770 mGy/min (total dose 3 Gy). This year,
using array CGH to screen for CNVs, we analyzed the progeny born from male mice after exposure to a LDRof 20 mGy/day (total dose 3000 mGy) and the progeny born from male mice after exposure to a LDR of 1mGy/day (total dose 400 mGy). To identify “real new mutations,” we tested all candidate CNVs found using
quantitative PCR and estimated that the frequencies of F1 mice containing CNVs in these groups are 30.0%
and 11.0%. So far, we observed a statistically significant increase in the frequency of F1 mice with CNVs
born from male mice exposed to 20 mGy/day LDR radiation for 400 days (total dose 8000 mGy).
1. 目的

ゲノムDNAを用い、マイクロアレイCGH法によって低線量率放射線長期連続照射及び高線量率放射仔マウスゲノムに新たに生じた欠失等の変異をスク線急照射したオスマウスと非照射メスマウスとを交リーニングした。
1次スクリーニングはマウスゲノム配し、その仔を得、これらのマウスより採取された全体をプローブ間隔約2 kbでほぼ均等にカバーした

尾組織試料を用いて、染色体の欠失・挿入等ゲノム1Mフォーマットアレイ（1枚のスライド上に約60塩の変化（copy number variations, CNVs）を網羅的に基長のオリゴヌクレオチドプローブ約100万種類が高い精度で解析することにより、オス親マウスへの配置されている）によって行い、2次スクリーニング

低線量率放射線長期連続照射及び高線量率放射線急は1次スクリーニングで異常値が観察されたプロー照射が子孫に及ぼす影響と線量率による影響の違いブすべてに対して、それぞれのプローブの隣接領域を明らかにすることを目的とする。に高密度にプローブを設計して行った。スクリーニ
ングで検出された「異常値領域」は、便宜的に、「12. 方法

次スクリーニングで異常値が観察されたプローブ」

オスC57BL/6Jマウスに高線量率ガンマ線を照射複数が並んで見つかった「異常値領域」を「Type L10週間後、もしくは低線量率ガンマ線を照射終了直異常値領域」、「1次スクリーニングで異常値が観察後に非照射メスC57BL/6Jマウスと交配して得られされたプローブ」が単独で見つかった「異常値領域」た仔マウスについて、これらの尾組織から抽出したを「Type S異常値領域」に区別した。また、マイク量 PCR 法による確認作業を実施した。

ロアレイCGH法で得られた「Type L異常値領域」 及び「Type S異常値領域」のすべてについて、マイク

Table 1 には、アレイ CGH により検出された変異ロアレイCGH法とは原理が全く異なる定量PCR法の候補及びそのうち定量 PCR により確認できた新の1種であるTaqMan Copy Number Assayによる確認

規変異（[ ]内は重複）の数を以前に得た非照射群と作業を行い、確認されたものを真の「新規変異」と20 mGy/日低線量率照射群（集積線量 8000 mGy）のした。

結果とともに示した。1 mGy/日低線量率照射群（集積線量 400 mGy）については、以前に得た 60 個体分

3. 成果の概要と今年度得た 40 個体分の結果の合算である。

本年度は、20 mGy/日低線量率照射群（集積線量Table 2 には、定量 PCR 法で確認できた新規変異3000 mGy）の仔マウス（F1）20 個体のゲノム DNA（[ ]内は重複）を持つマウスの数をこれまでに得たと、前調査で得られた 1 mGy/日低線量率照射群（集すべての実験群の結果とともに示した。
現時点では、積線量 400 mGy）の仔マウス 40 個体のゲノム DNA非照射対照群と比較して有意な変異の増加を示すもについてマイクロアレイ CGH 法によるスクリーニのは 20 mGy/日低線量率照射群（集積線量 8000 mGy）ングを実施した。これら 60 匹の「Type L 異常値領だけである。

域」及び「Type S 異常値領域」すべてについて、定Table 1 The numbers of the (candidate) CNVs detected by array CGH and confirmed by qPCR
Number of

Number of

positive

positiveprobesprobesin 1stin 2nd

Detected

Confirmed

Detected

Confirmed

Detected

Confirmed

Detected

Confirmed

screening

screeningby CGH

by qPCR

by CGH

by qPCR

by CGH

by qPCR

by CGH

by qPCR≧2 (Type L)

20 mGy/day

20 mGy/day

1 mGy/day(8000 mGy)

(3000 mGy)

(400 mGy)

Non-irradiated

99[1]

2323

≧5

1

1[1]

541023312

213(Total)

26

535

14[1]

5566[1]522001001121114232100149[1][2]12913325

15[1]

[3]

3532

18863[1]1[1](Type S)(Type L + S)
(No. of mice analyzed)

156

[1]

142

[1]

20The numbers in brackets indicate those of duplications (internal numbers).
There were 1, 3, 1 and 4 mice with two CNVs in individual groups. They are included in both Tables 1 and 2.
There were 2, 4, 1, and 0 mice with 4 or more CNVs in individual groups. They are excluded from Table 1 but included in Table 2.

100

Table 2 The numbers of F1 mice with CNVs
No. of miceNo. of mice with CNV(s) (%)

analyzed
Non- irradiatedType LType S

Type L+S

Female815(6.2)5(6.2) [2]10(12.3) [2]

Male

75

4(5.3) [1]2(2.7)

6(8.0) [1]

Total

156

9(5.8) [1]7(4.5) [2]16(10.3) [3]

20 mGy/day

Female67

9(13.4) [1]7(10.4)16(23.9)* [1](8000 mGy)

Male7513(17.3)5(6.7)

16(21.3)*

Total

142

22(15.5)** [1]12(8.5)32(22.5)** [1]20 mGy/ dayFemale113(27.3)

2(18.2)4(36.4)(3000 mGy)

Male

91(11.1)

1(11.1)

2(22.2)

Total

204(20.0)3(15.0)6(30.0)1 mGy/ dayFemale432(4.7)4(9.3) [2]6(14.0) [2](400 mGy)

Male

57

4(7.0) [1]1(1.8)

5(8.8) [1]Total

1006(6.0) [1]5(5.0) [2]11(11.0) [3]0.05 mGy/ dayFemale211(4.8)0(0.0)

1(4.8)(20 mGy)

Male

250(0.0)1(4.0)

1(4.0)

Total

461(2.2)1(2.2)

2(4.3)

770 mGy/min

Female282(7.1)0(0.0)

2(7.1)(3000 mGy)

Male313(9.7)2(6.5)

5(16.1)Total

59

5(8.5)

2(3.4)

7(11.9)770 mGy/min

Female251(4.0)1(4.0)

2(8.0)(3000 mGy)

Male

190(0.0)1(5.3) [1]1(5.3) [1]

Total441(2.3)

2(4.5) [1]3(6.8) [1]Mating age:
65 week old

Mating age:
65 week old

Mating age:
65 week old

Mating age:
65 week old

Mating age:
65 week old

Mating age:
18 week old

Mating age:
65 week old

The numbers in brackets indicate those of mice with duplications (internal numbers). *P<0.05, **P<0.01