放射線影響に対する個別の反応の指標として転写反応をテストする実現可能性研究 (RTGene)

放射線被ばくの生物学的マーカーは、放射線事故または事件後の被ばくが疑われる人のトリアージにおいて重要な役割を果たします。 また、影響を受けた個人における晩期放射線影響の評価を可能にする個人の線量を推定することもできます。 近年、遺伝子発現アッセイは放射線被ばくの高感度な生物学的マーカーであることが示されており、真に個別化された線量測定に使用できる可能性があります。 この遺伝子発現アッセイを大規模な大量死シナリオで使用できる可能性が提案され、最近の相互比較実験でテストされました。 古典的な細胞遺伝学技術、特にゴールドスタンダードの二動原体アッセイには、(1) ハイスループットの欠如、および (2) 採血から結果が得られるまでに数日の遅延という 2 つの主な欠点があります。 トリアージ目的への適合性をさらに評価するにはさらなる研究が必要ですが、時間枠があるため、血液サンプルの遺伝子発現分析が貴重な情報を提供できることは明らかです。 特定の放射線応答性遺伝子が直線的な線量反応 (0 ～ 5 Gy) を示す放射線曝露後 12 ～ 48 時間)。 これまでの研究のほとんどは、最先端の技術、つまりマルチプレックス定量、デジタルポリメラーゼ連鎖反応 (qPCR) および分子計数システムを使用して、遺伝子発現修飾を研究するための高感度アッセイの開発に焦点を当ててきました。

Public Health England (PHE) では、最近確立された技術により、酵素反応や増幅ステップを必要とせずに核酸分子 (DNA、mRNA、miRNA、lncRNA) を直接計数できるため、データ収集時間が短縮されます。 このシステムは、マイクロアレイに匹敵する多重化能力を備えていますが、より高い精度と感度を備えています。 このテクノロジーのもう 1 つのユニークな利点は、カウントされたイベント数として結果が得られるため、長時間の時間のかかるバイオインフォマティクス分析が必要ないことです。 この新しい遺伝子発現解析技術は、放射線生体線量測定アプリケーションとして評価され、有望な結果が得られています。 さらに、遺伝子発現は、放射線の晩期障害、例えば乳がんに対する治癒的放射線療法後の正常組織の反応のマーカーとして非常に有望であることが示されています。 臨床データは、全身性炎症反応が放射線影響の進行において重要な役割を果たすことを示唆しています。たとえば、好中球対リンパ球の比率は、治療前の全身性炎症のマーカーを表し、乳房における個人のリスク評価に役立つ独立した予後因子です。放射線治療を受けているがん患者。 したがって、炎症反応に関連する遺伝子は、さらなる研究の興味深い候補です。 最近、体外被曝したヒト血液サンプルにおける特定の放射線応答性遺伝子の転写線量反応の直線性が初めて証明され、低線量および高線量被曝後の反応の個体間変動が新たに評価されました。 遺伝子発現アッセイの生物学的開発の論理的な次の段階は、生体内で放射線に曝露されたヒト血液サンプルを使用してこれらの新しい技術を検証することです。

放射線治療を受けている患者から採取したサンプルを技術の検証に使用することは、近年人気が高まっています。 臨床放射線療法のための高度な治療計画により、非常に正確な個人線量計算が可能になり、線量の生物学的推定値の検証が可能になります。 この研究に含めるために選択された標準的な放射線治療スケジュールの範囲は、さまざまな潜在的被曝シナリオをシミュレートするために、遺伝子発現アッセイ単独および他の細胞遺伝学的アッセイと組み合わせて評価するための幅広い線量を提供します。

末梢血サンプルは、乳房、肺、胃腸、泌尿生殖器腫瘍の治療前および治療中に、標準放射線治療を受けている患者からインフォームドコンセントを得て採取されます。 最大 800 個のコーディング RNA および非コーディング RNA のパネルからの反応は、nCounter システムを使用してサンプルで評価されます。 放射線応答に特異的であるとPHE、コロンビア、および/または文献で同定された候補遺伝子は、個人ベースで一定範囲の線量および被曝に対する転写応答を同定するために、全身性炎症反応に関連する遺伝子とともに含まれる予定である。 データは、カウントデータモデリングに焦点を当てた既存および新しい統計ツールを使用して分析されます。 意図されている成果は、個々の放射線反応を知らせるための放射線特異的な遺伝子パネルの同定であり、結果が良好であれば、この提案されたパイロットに対する大規模なフォローアップがやがて予定されている。