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採択済​​​​

Kiichi Kaminaga, Hisanori Fukunaga*, Eri Hirose, Ritsuko Watanabe, Keiji Suzuki, Kevin M. Prise, Akinari Yokoya*. Time‒lapse imaging of cells in spatially fractionated X‒ray fields using a mini beam as an alternative to accelerator‒based sub-millimeter beams. Journal of Radiation Research, in press. *correspondence

• マイクロビームに代わる手段として、鉛製のサブミリコリメーターを用いたミニビーム照射を細胞周期可視化蛍光プローブFUCCIを発現するヒト子宮頸がん由来HeLa細胞およびhTERT不死化線維芽細胞BJ-1細胞に対して実施した。その結果、空間的に不均一な放射線照射に対する細胞の応答が細胞種により異なることが明らかとなり、とくにHeLa細胞では、G2/M期で細胞周期停止を示す細胞が観察され、照射領域と非照射領域が顕微鏡レベルで区別可能であった。また、FUCCIが細胞種に依存する生物学的線量指標として有用である可能性を示すとともに、鉛サブミリコリメーターが放射線生物学研究における加速器ベースのサブミリX線ビームの代替手段となり得ることも示された。​​

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​​​​​​​​​Hisanori Fukunaga*, Kevin M. Prise. Rethinking tissue reactions to radiation exposure: The tissue-sparing effect as a threshold for radiation-induced male infertility. Annals of the ICRP, in press. *correspondence

• ICRP Cousins Award Finalist (ICRP 2023) に選出

• 空間的分割放射線被ばくによって生じる組織代償効果を考慮した放射線被ばく後の組織反応の再考が必要である旨を報告した国際学会プロシーディングス論文（ICRP 2023発表）。

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阿部 紀宜，清野 良輔，池田 敦子, 福永 久典*. 放射線に関する知識と不安: 一般土木建設工事業従事者と診療放射線技師を対象としたオンライン調査. 保健物理, in press. *correspondence​

• 原子力災害・放射線事故後に建設業許可に基づいた除染作業（例えば表土を掘削して新しい土を埋め戻すなどのとび・土工コンクリート工事）に従事する可能性があると考えられる一般土木建設工事業従事者と、専門的な放射線教育によって放射線に関する専門的な知識を有していると考えられる診療放射線技師にオンラインアンケート調査を実施した。その結果、これらの職業間で放射線の基礎知識において有意差が認められ、そのような認識が放射線被ばくに伴う不安にも寄与することを明らかにした。

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​​​​​2025年

Ryosuke Seino, Haruka Kubo, Kai Nishikubo, Hisanori Fukunaga*. Radiation-induced impacts on mitochondrial DNA and the transgenerational genomic instability. Environment International 196, 109315, 2025. *correspondence

doi: 10.1016/j.envint.2025.109315

• 北海道大学から研究成果プレスリリース

• 細胞質ゲノムであるミトコンドリアDNAの制御に対する放射線の遺伝性影響を発見した。

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Hisanori Fukunaga*, Nobuyuki Hamada. Testicular exposure to ionizing radiation and sperm epigenetic alterations as possible mechanisms of hereditary effects: perspectives from the viewpoint of radiation protection. International Journal of Radiation Biology 101, 101-106, 2025. *correspondence

​doi: 10.1080/09553002.2024.2440860

• International Journal of Radiation Biology誌のジャーナルカバーに選出​​​​​​​

• 精巣の放射線被ばくと精子に生じるエピジェネティック修飾が遺伝性影響にどのように関与するか、その重要性について放射線防護学の見地から論じたミニレビュー論文。

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Hitomi Muramatsu, Ryosuke Seino, Hisanori Fukunaga*. Mitochondrial DNA copy number variation in Epstein-Barr virus transformed B cells after exposure to radiation: A possible biomarker for dosimetry. Biomedical Research 46, 9-14, 2025. *correspondence

doi: 10.2220/biomedres.46.9

• バイオドジメトリ（生物学的線量測定）の新しい指標としてミトコンドリアゲノムに着目し、20代の健常日本人から樹立したEpstein-Barr ウイルス不死化B細胞を用いて、放射線被ばく後のミトコンドリアDNAコピー数の変化を検討した。その結果、ミトコンドリアDNAコピー数は線量評価バイオマーカーとして利用できる可能性があることを明らかにした。

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阿部 紀宜，清野 良輔，横谷 明徳, 福永 久典*. チューブリン重合反応に対するX線影響の検討 ―インビトロ再構成実験系を用いたアプローチ―. RADIOISOTOPES 74, 103-108, 2025. *Correspondence​

doi: 10.3769/radioisotopes.740108

• 放射線被ばくによって損傷したチューブリンが、その重合反応に与える影響を明らかにするため、蛍光チューブリン重合アッセイキットを用いてin vitro重合反応におけるX線被ばくチューブリンと非照射チューブリンの相互作用を検討した。その結果、X線照射されたチューブリンは微小管核の形成には寄与しないものの、チューブリンの伸長反応には寄与するというモデルが示唆された。

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​​​2024年

Takashi Yanagawa, Hisanori Fukunaga. Random threshold model: A low-dose radiation-induced risk assessment approach considering individual susceptibility to cancer. Dose-Response 22, 15593258241298553, 2024.

doi: 10.1177/15593258241298553

• 放射線防護体系で長年にわたって採用されている「しきい値なし直線（LNT）モデル」に対して、発がん感受性の個人差を考慮した新しいリスク評価モデルとして、しきい値分布にガンマ分布を導入した「ランダムしきい値（RT）モデル」を提唱した。さらに、ATM遺伝子変異保因者の放射線被ばくに伴う発がんリスクをより厳格に評価する方法を示した。

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Yusuke Matsuya*, Tatsuhiko Sato, Tamon Kusumoto, Yoshie Yachi, Ryosuke Seino, Misako Miwa, Masayori Ishikawa, Shigeo Matsuyama, Hisanori Fukunaga*. Cell-cycle dependence on the biological effects of boron neutron capture therapy and its modification by polyvinyl alcohol. Scientific Reports 14, 16696, 2024. *correspondence

doi: 10.1038/s41598-024-67041-6

• 細胞周期可視化蛍光プローブFUCCIを発現した子宮頸がん細胞株HeLa細胞を用いて、細胞周期位相毎のホウ素薬剤BPAの取り込み効率と線量評価を行い、ホウ素中性子捕捉療法の細胞殺傷効果における細胞周期依存性を明らかにした。さらに、 液体のり成分であるポリビニルアルコールPVAの併用により、その細胞周期依存性が緩和されることも示した。

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Kritika Poudel, Atsuko Ikeda, Hisanori Fukunaga, Marie-Noel Brune Drisse, Lesley Jayne Onyon, Julia Gorman, Amalia Laborde, Reiko Kishi. How does formal and informal industry contribute to Lead exposure? A narrative review from Vietnam, Uruguay, and Malaysia. Reviews on Environmental Health 39, 371-388, 2024. 

doi: 10.1515/reveh-2022-0224.

• ベトナム、ウルグアイ、マレーシアにおける公式および非公式な産業活動に伴う鉛中毒の状況に関するレビュー論文。世界保健機関（WHO）との国際協働プロジェクトの成果の一つ。

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Ryosuke Seino, Hisanori Fukunaga*. Evaluation of cell cycle–dependent migration activity following X-ray exposure: A radiobiological approach for optimization of radiotherapy with cell cycle–targeting agents. Radiation Research 202, 87-95, 2024. *correspondence

doi: 10.1667/RADE-23-00213.1.

• 細胞周期可視化蛍光プローブFUCCIを発現した子宮頸がん細胞株HeLa細胞を用いて、細胞周期位相毎の放射線被ばく後の細胞移動速度について深層学習を用いた解析を行い、その細胞周期依存性を明らかにした。さらに、抗がん剤であるシスプラチン処置後のHeLa細胞では放射線被ばく後の細胞移動速度が亢進することも示した。

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​Ryosuke Seino, Hiroto Uno, Kevin M. Prise, Hisanori Fukunaga*. Cell Cycle Dependence of Cell Survival following Exposure to X-rays in synchronous HeLa Cells expressing Fluorescent Ubiquitination-based Cell Cycle Indicators. Biomedical Research 45, 25-31, 2024. *correspondence

doi: 10.2220/biomedres.45.25.

• 細胞周期可視化蛍光プローブFUCCIを発現した子宮頸がん細胞株HeLa細胞を用いて、細胞周期同調法（分裂期採集法）、フローサイトメトリー、コロニー形成アッセイなどの手法を組み合わせて、その放射線感受性の細胞周期依存性を詳細に検証した。その結果、HeLa-FUCCI細胞ではG1期に放射線抵抗性からS期初期に放射線感受性になり、S期後期に放射線抵抗性になった後にG2期に再び放射線感受性になることを確認した。

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Yuta Shiraishi, Yusuke Matsuya, Hisanori Fukunaga*. Possible mechanisms and simulation modeling of FLASH radiotherapy. Radiological Physics and Technology 17, 11-23. *correspondence

doi: 10.1007/s12194-023-00770-x​

• 超高線量率（FLASH）放射線治療のメカニズムと数理モデルに関するレビュー論文。

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Yuta Shiraishi, Yusuke Matsuya, Tamon Kusumoto, Hisanori Fukunaga*. Modeling for Predicting Survival Fraction of Cells after Ultra-High Dose Rate Irradiation. Physics in Medicine & Biology 69, 015017, 2024. *correspondence 

doi: 10.1088/1361-6560/ad131b. 

• 超高線量率（FLASH）放射線治療への応用に向けて、マイクロドシメトリの観点から、超高線量率放射線被ばく後の細胞生存率を予測する新たな数理モデルを構築した。

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Yuta Shiraishi, Yusuke Matsuya*, Hisanori Fukunaga*. Reply to Comment on 'Modeling for predicting survival fraction of cells after ultra-high dose rate irradiation'. Physics in Medicine & Biology 69, 108002, 2024. *correspondence

doi: I10.1088/1361-6560/ad3edc.

• 我々が提唱した超高線量率放射線被ばく後の細胞生存率を予測する新たな数理モデル（Shiraishi et al. 2024）に寄せられたコメントに対応して、新たな解析を追加するとともに、このモデルの有効性と技術的限界に関する議論を補足した。

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Yuta Shiraishi, Yusuke Matsuya, Hisanori Fukunaga*. Reply to Comments on 'Modeling for predicting survival fraction of cells after ultra-high dose rate irradiation'. Physics in Medicine & Biology 69, 248002, 2024. *correspondence

• 我々が提唱した超高線量率放射線被ばく後の細胞生存率を予測する新たな数理モデル（Shiraishi et al. 2024）に寄せられた新たなコメントに対応して、さらに解析を追加するとともに、このモデルの有効性と技術的限界に関する議論を補足した。

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清野 良輔, 福永 久典*. X線被ばく後の細胞接着面積の変化と細胞周期依存性 ―深層学習に基づく画像解析の放射線生物学への応用―. RADIOISOTOPES 73, 61-67, 2024. *correspondence

doi: 10.3769/radioisotopes.73.61​

• 深層学習に基づく細胞セグメンテーションアルゴリズム Cellpose 2.0 を用いて、細胞周期を同調させたヒト子宮頸がん由来HeLa細胞において放射線被ばく後の細胞接着面積の変化を詳細に解析した。その結果、G1期細胞ではX線被ばく後に細胞接着面積が増加するのに対して、G2期細胞では減少することを明らかにした。

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​​​​2023年

Hisanori Fukunaga*, Atsuko Ikeda. Mitochondrial DNA copy number variation across three generations: A possible biomarker for assessing perinatal outcomes. Human Genomics 17, 113, 2023. *correspondence 

doi: 10.1186/s40246-023-00567-4.

• Human Genomics誌のFeatured Article に選出

• 三世代7人家族（父方祖父母、母方祖父母、父母、新生児）149組、計1041名から得られた末梢血、臍帯血中のミトコンドリアDNA（mtDNA）コピー数を測定し、遺伝的相関、性差を明らかにした。さらに、mtDNAコピー数と、妊婦の生活習慣、新生児の出生アウトカム（出生時体重など）との相関を検討し、母児のmtDNAコピー数が出生アウトカムの予測に有望であることも示した。

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Ryosuke Seino, Hiroto Uno, Hisanori Fukunaga*. Validation of mitotic harvesting method with human cervical carcinoma HeLa cells expressing Fluorescent Ubiquitination-based Cell Cycle Indicators for radiation research. Biomedical Research 44, 181-186, 2023. *correspondence

doi: 10.2220/biomedres.44.181. 

• 細胞周期可視化蛍光プローブFUCCIを発現した子宮頸がん細胞株HeLa細胞を用いて、細胞周期同調法の一つとして1960年代に開発された分裂期採集法の放射線研究における有用性を​今日的観点から検証した。

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Yoshie Yachi, Yusuke Matsuya, Yuji Yoshii, Hisanori Fukunaga, Hiroyuki Date, Takeshi Kai. An analytical method for quantifying the yields of DNA double-strand breaks coupled with strand breaks by γ-H2AX focus formation assay based on track-structure simulation. International Journal of Molecular Sciences 24, 1386, 2023.

doi:10.3390/ijms24021386.

• 2種類の電子線輸送モンテカルロシミュレーションコード（WLTrackおよびPHITS）を用いて、ヒストンH2AXのSer139部位へのリン酸化を示す画像から、光子線照射により誘発される複雑なDNA二重鎖切断の生成数をより簡便に定量化する手法を開発した。

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​​​2022年

Hisanori Fukunaga*, Tomohiro Asano. A brief overview of the registration system of radiation exposure doses for decontamination workers and their occupational health management. Journal of Occupational Health 64, e12357, 2022. *correspondence

doi:10.1002/1348-9585.12357.　

• 福島第一原子力発電所事故被災地域における除染作業従事者の被ばく線量登録制度と労働衛生管理上の課題に関する展望論文。

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Hokuto Nakata, Shouta M. M. Nakayama, John Yabe, Kaampwe Muzandu, Andrew Kataba, Atsuko Ikeda-Araki, Marie-Noel Brune Drisse, Lesley Jayne Onyon, Julia Gorman, Poudel Kritika, Hisanori Fukunaga, Yoshinori Ikenaka, Reiko Kishi, Mayumi Ishizuka. Narrative review of lead poisoning in humans caused by industrial activities and measures compatible with sustainable industrial activities in Republic of Zambia. Science of The Total Environment 850, 157833, 2022.

doi:10.1016/j.scitotenv.2022.157833.

• ​ザンビア共和国における産業活動に起因する鉛中毒と持続可能な産業活動に適した対策に関するレビュー論文。世界保健機関（WHO）との国際協働プロジェクトの成果の一つ。

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Hisanori Fukunaga*, Yuka Kimura, Ami Suzuki, Yuki Kawabata, Akinari Yokoya. Molecular interactions of normal and irradiated tubulins during polymerization. Radiation Research 198, 200-203, 2022. *correspondence

doi:10.1667/rade-21-00073.1.

• 放射線によって損傷した細胞内タンパク質チューブリンと正常なチューブリンが混じり合った状態では「どのように微小管重合反応が進行するのか」について生化学的に解析し、従来は線量依存的に生じると考えられていた重合反応の阻害が「放射線に被ばくしたチューブリンが全体に占める割合に依存している」ことを実験的に示した。

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Yusuke Matsuya, Tamon Kusumoto, Yoshie Yachi, Yuho Hirata, Misako Miwa, Masayori Ishikawa, Hiroyuki Date, Yosuke Iwamoto, Shigeo Matsuyama, Hisanori Fukunaga. Features of accelerator-based neutron source for boron neutron capture therapy calculated by particle and heavy ion transport code system (PHITS). AIP Advances 12, 025013, 2022.

doi:10.1063/5.0077782.

• ホウ素中性子捕捉療法（BNCT）に用いられる加速器型中性子線源の物理特性について、モンテカルロ計算コードPHITSを用いた計算科学的アプローチから解析した。

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Hisanori Fukunaga*, Akinari Yokoya, Kevin M. Prise. A Brief Overview of Radiation-Induced Effects on Spermatogenesis and Oncofertility. Cancers 14, 805, 2022. *correspondence

doi:10.3390/cancers14030805.

• 放射線被ばくが精子形成に与える影響とがん・生殖医療における放射線不妊の課題に関するレビュー論文。

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神長 輝一, 横谷 明徳, 福永 久典*. マウス精巣器官培養法を活用した放射線不妊メカニズムの解析. RADIOISOTOPES 71, 35-40, 2022. *correspondence

doi:10.3769/radioisotopes.71.35.

• RADIOISOTOPES誌論文奨励賞 受賞

• 放射線不妊メカニズムの解明に向けた放射線組織生物学的なアプローチとして、鉛遮蔽とマウス精巣器官培養を組み合わせた方法論を提案し、精細管内の精子幹細胞の移動が精巣の組織代償効果に関与している可能性を示した。

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2021年以前の主な論文

Hisanori Fukunaga, Tsubasa Ogawa, Tomohiro Asano, Atsuo Ito. Radiation Exposure Dose Distribution of Workers Engaged in Decontamination and Related Work Following the Fukushima Nuclear Disaster. Health Physics 120, 251-257, 2021.

• 東日本大震災・福島第一原子力発電所事故から10年後の2021年 Health Physics 誌3月号 Editor's Note に選出

Hisanori Fukunaga, Kiichi Kaminaga, Takuya Sato, Karl T. Butterworth, Ritsuko Watanabe, Noriko Usami, Takehiko Ogawa, Akinari Yokoya, Kevin M. Prise. Spatially Fractionated Microbeam Analysis of Tissue-sparing Effect for Spermatogenesis. Radiation Research 194, 698-706, 2020.

• 2021年Radiation Research Editors' Award, Radiation Research Society 受賞対象論文

Hisanori Fukunaga, Kiichi Kaminaga, Takuya Sato, Karl T. Butterworth, Ritsuko Watanabe, Noriko Usami, Takehiko Ogawa, Akinari Yokoya, Kevin M. Prise. High-precision microbeam radiotherapy reveals testicular tissue-sparing effects for male fertility preservation. Scientific Reports 9, 12618, 2019.

• 2020年日本放射線腫瘍学会梅垣賞 受賞対象論文​