Röntgen 博士(レントゲン博士)がX 線を発見した翌年の1896年に、世界で初めてがん患者に放射線治療が施されて以来、放射線治療はがん治療で欠かすことのできない役割を担っています。また、原子力・放射線の持つ物理化学的特性は、エネルギー産業をはじめ我々の生活に幅広く活用されています。その一方で、放射線に対する生体応答には未だ未解明な点が多く、放射線治療効果の向上や発がん機構の解明、さらには原子力災害時の適切な対応を模索する上で、解決しなければならない課題です。
細胞の放射線感受性・抵抗性に影響を及ぼす要因は多岐に亘りますが、従来の放射線科学研究は各要因を別々に解析しながら進められて来ました。しかし、細胞の放射線感受性・抵抗性が『個々の細胞の持つ内的要因(intrinsic factors)』と『細胞を取り巻く環境要因(extrinsic factors)』の複雑な相互作用によって決まることが明らかになった今、その複合的な影響を包括的に解析しながら生体の放射線応答を理解する『Integrated Radiation-biology(統合放射線科学)国際研究交流拠点』を整備する必要があります。
世界各所に散らばる関連研究機関をハブとして束ね、これまで別々に収集されてきた知見を統合して解析する統合放射線科学の国際研究交流拠点の構築を目指します。

 

京大院生命・附属放生研をハブとした「統合放射線科学国際研究交流拠点」形成

統合放射線科学の国際共同研究の推進

統合的放射線生物学という新たな学問領域の確立

連携先の国拠点機関は、「放射線感受性・抵抗性に影響を及ぼす要因」の世界トップレベルの研究を推進しています。複数の国際共同研究を本事業によって束ね、さらに人文社会系のリスクコミュニケーションのエッセンスを加えることで、従来にはなかった『包括的・統合的な放射線生物学研究』という新たな学問を確立します。これにより、高等動物体内で複数の要因が時間・空間的に相まって、個々の細胞・組織・個体の放射線感受性・抵抗性を既定するさまが初めて解明されると考えられます。また、放射線に暴露された生体の応答を包括的に理解することや、得られた知見を応用して腫瘍細胞の放射線感受性を高め、正常細胞の感受性を軽減させる手立てを確立することに繋がると期待されます。

放生研をハブとする国際研究拠点網の完成

放生研は1976年に設置されて以来、放射線生物学を推進する国際拠点として、複数の海外研究拠点との国際共同研究を進めてまいりました。研究機関との関係性は、放生研を中心に世界各国の研究機関と個別な連携でした。本事業により放射線感受性・抵抗性の理解に必須の「各共同研究を横につなげ、複数の要因を統合的に捉える複合研究」を有機的に実施できる研究ネットワークを構築します。これにより従来の「単一要因に着目した放射線生物学」から脱却し、「統合放射線生物学の国際研究ネットワーク」が構築されます。

【多国間共同研究テーマ】

R1.生体の放射線感受性・抵抗性に対する細胞内外諸因子の複合影響に関するメカニズム解析
日本と各国(イギリス、中国、韓国、台湾、フランス)が1対1の国際共同研究で進めてきた研究を、複数国のコンソーシアムで展開し、生体の放射線感受性・抵抗性に対する複合要因の影響を解明します。具体的には、イギリスとの共同研究で進めてきた「細胞外環境や細胞内ユビキチン経路による影響」、中国や韓国と進めてきた「DNA損傷応答機構の解明」、台湾と進めてきた「DNA損傷修復機構の解明」を基盤に、これまでに作成してきた研究資材をコンソーシアム内で共有し、人材を流動させながら研究を展開します。

R2.DNA損傷修復機構の破綻と放射線高感受性遺伝性疾患の解析
放生研が保有する『高発がん遺伝病患者とその家系に由来する細胞コレクション』と、『放射線被曝後に見いだされる種々の染色体異常の形態と頻度を、原爆被爆者、事故による被曝者、放射線照射後の培養細胞の3者から抽出し、整理した世界に唯一無二のデータベース』を活用し、DNA損傷修復能と放射線感受性遺伝性疾患、及び発がんの関係を分子細胞生物学的に解明します。

R3.放射線感受性・抵抗性に対する複合影響の制御法確立
R1とR2で見出しつつある分子機構をもとに、疾患の発症と進展を抑制する介入法の確立を目指し、translational research を展開します。本国際共同研究の相手国(イギリス、カナダ、中国)には、放射線高感受性疾患に関する研究、及び放射線腫瘍学のエキスパートが所属しており、基礎研究に強い日本も含めた4か国の体制は、従来にない強力な布陣となります。

R4.低線量・低線量率放射線の生体影響を規定する複合因子解析
放生研には世界的にも珍しい「低線量・低線量率放射線照射装置」が配備されています。これを本事業の国際共同研究の一つの柱として相手国機関の研究者に開放します。R1で進める発がん研究でも同機器を活用して、ユニークなin vivo 研究を展開します。

R5.放射線科学をモデルにしたリスクコミュニケーション
2011年の福島原発事故以来、250回を超える福島での放射線セミナーを通じて、災害時のリスクコミュニケーションの重要性を認識してきました。これは他国にはない重要な経験であり、海外研究者(特に人文系研究者)からも注目されています。アメリカとフランスの保健公衆衛生学教室の研究者らと協同して、福島原発事故後のリスクコミュニケーション活動から学べる事、次に生かせることを抽出・整理し、災害時リスクコミュニケーション学を確立します。この活動の一環として、福島県・郡山市に放射線セミナーを行う拠点を設立する予定です。

国際感覚に優れ複数のテーマを扱えるバイリンガルな研究者の育成

① 研究者の交流

交流相手国から若手研究者を短期留学生として招くInternship を実施して留学生と研究室のマッチングを図り、正規留学生の増加と放生研の国際化・研究力強化につなげます。Friday Night Research Talk(FNRT)と称する企画で国内外の著名研究者を招聘し、日本人若手研究者とのマッチングを図る座談会とセミナーを開催し、海外留学のきっかけを提供します。FNRT には、外国人若手留学者と日本人若手研究者の交流を深める狙いもあります。この年に1度のInternship と年に10回程度のFNRT によって、多国間双方向交流を実現させます。

② 国際共同研究

多国籍間交流を通じて複数因子による放射線応答への影響を解析する若手研究者こそが、本事業の研究テーマ「統合放射線科学の共同研究」を展開する原動力となり、研究を活性化することになると考えます。

③ 国際シンポジウム・国際セミナー開催

得られた研究成果を共有する目的で、我が国および交流相手国の持ち回りで、国際シンポジウムを開催します。このサイクルを5 年間繰り返す間に、国際交流を終えて帰国する若手研究者が生まれ、交流の基盤と共同研究の深化が可能となります。

研究結果の共有、国際交流、人材育成の推進

各年度、3種類の国際セミナーを開催します。1つ目は毎年京都で開催する放生研国際シンポジウムであり、2つ目は京都大学大学院生命科学研究科の大学院生と学部生が主体となって開催する国際学生セミナーです。さらに3つ目のシンポジウムとして日本と交流相手国との持ち回りで開催する国際シンポジウムを開催します。

5年後の目標

  • 生体内の複雑系の対象に、分離に跨る新たな学問領域「統合的放射線生物学」の確立
  • 京都大学放生研を中心(ハブ)とし、国際共同研究と人材育成を図る「国際ネットワーク」を形成
  • 国際関学に優れ、複数の専門を扱える「バイリンガル若手研究者の育成」と「育成モデルの確立」