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中性子線の発がん影響を正確に評価する方法を確立、マウスで-量研

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2021年06月28日 AM11:45

従来法では、被ばくによる発がん影響を正確に評価しているかは不確実

(量研)は6月24日、モデルマウスを使い発がんにおける中性子線の影響を正確に評価する方法を開発し、中性子線によるがんの発生リスクが同じ線量のガンマ線に比べて高くなることを、データとして示すことに世界で初めて成功したと発表した。この研究は、同研究開発機構量子生命・医学部門放射線医学研究所放射線影響研究部の柿沼志津子部長、鶴岡千鶴主任研究員らの研究グループによるもの。研究成果は、「Radiation Research」にオンライン掲載されている。


画像はリリースより

がんの放射線治療による被ばくや、宇宙からの放射線が大気中の原子に作用したときに発生する放射線からの被ばくなど、ヒトは生活の中で放射線に被ばくをしている。被ばくは、発がんなどの影響をおよぼす。放射線にはいくつもの種類があり、よく知られているエックス線以外にも、重粒子線や中性子線、陽子線などがある。中でも、中性子線による被ばくは生体への影響が大きいことが知られている。中性子線は、放射線治療の時に二次的に発生することがあり、治療照射時に正常組織が少量の中性子線に被ばくする。そのため、放射線治療後には、この二次的な被ばくによって起こるがんのリスクにも注意する必要がある。それには、中性子線被ばくによる発がん影響を、正確に評価することが重要だ。

がんは、被ばく以外にもさまざまな要因により発生するため、被ばく後に発生したがんは、被ばくが原因のものだけでなく、他の要因によるものも含んでいる。そのため、要因を区別せずに被ばく後に発生したがんを調べるこれまでの方法では、被ばくによる発がん影響を正確に評価しているかは不確実だった。

髄芽腫を自然発生する「Ptch1遺伝子ヘテロ欠損マウス」を用いて、被ばくに起因するがんのみで評価

そこで研究グループは、被ばく後に発生したがんを、中性子線被ばくが原因で生じたものか、それ以外の要因によって発生したものか区別できる方法があれば、被ばくに起因する発がんのリスクのみを取り出して議論することが可能になると考えた。そこで、量研がこれまでに作り出した実験用マウス「Ptch1遺伝子ヘテロ欠損マウス」に着目した。

Ptch1遺伝子ヘテロ欠損マウスは、小脳がんである髄芽腫を自然発生する。出生前後に被ばくすると、髄芽腫の発生頻度がさらに増加する。研究グループはこれまでに、被ばくに起因する髄芽腫と自然に発生した髄芽腫では、がんの原因遺伝子(Ptch1遺伝子)の状態が異なっており、それを遺伝子解析により区別することができることを、エックス線を用いた研究より明らかにしている。

今回の研究では、同モデルマウスを用いて、中性子線の発がんリスクを被ばくに起因するがんのみで正確に評価することを目的とした。

ガンマ線より中性子線の発がん率が有意に高いことが判明

Ptch1遺伝子ヘテロ欠損マウスに、0.025~0.5Gyの中性子線もしくはガンマ線を照射した後、500日間飼育し、その間にどれくらい髄芽腫が発生したかを調査。その結果、要因を特定しない場合は、ガンマ線においては線量増加にともなう発がん率の増加は認められず、ガンマ線の影響を正確に示すことができなかった。一方、中性子線の影響は大きく、線量増加にともなう発がん率の増加傾向が認められたという。

そこで、発生したがんを「被ばくに起因した髄芽腫」と「自然に発生した髄芽腫」に分け、被ばくに起因する髄芽腫が発生した時期(生後の日数)と発生した頻度からハザード比を求めた。その結果、0.5Gy以下という低線量のガンマ線、中性子線のいずれでも、線量とハザード比との間に、高い比例関係があることが実証された。さらに、線種による違い、つまり、ガンマ線より中性子線の発がん率が有意に高いことを見出した。

このような低線量域での放射線による発がんへの影響、特に、生体への影響が大きいと言われている中性子線について、他の要因による影響を排除した上で、定量的に明らかにしたのは、この研究が世界で初めてだという。量研が作り出したPtch1遺伝子ヘテロ欠損マウスを用いることにより、初めて成し得た成果だとしている。

より正確な発がんリスク推定に期待

今後、中性子線以外の放射線、例えば、重粒子線や陽子線や照射方法における発がん影響を、今回用いたPtch1遺伝子ヘテロ欠損マウスを用いて明らかにしていくことにより、より正確な発がんリスク推定が可能となるという。

また、今回の報告した髄芽腫だけではなく、他のがん種を調べることのできるモデルマウスを用いるなど、さまざまな条件での発がんリスクを明らかにすることにより、将来的に放射線防護の基準を考える基礎となるデータ提供に貢献できると期待される、と研究グループは述べている。

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