@misc{oai:repo.qst.go.jp:00063953, author = {平山, 亮一 and 松本, 孔貴 and 野口, 実穂 and 高瀬, 信宏 and 加瀬, 優紀 and 鶴岡, 千鶴 and 松藤, 成弘 and 伊藤, 敦 and 安藤, 興一 and 岡安, 隆一 and 古澤, 佳也 and 平山 亮一 and 松本 孔貴 and 鶴岡 千鶴 and 松藤 成弘 and 伊藤 敦 and 岡安 隆一 and 古澤 佳也}, month = {Jul}, note = {はじめに：放射線の生物への作用機序は放射線のエネルギーが標的に直接与えられ、分子それ自身が変化を受けて電離あるいは励起等を起こして細胞に障害を与える直接作用と、放射線のエネルギーが直接標的に与えられず、他の分子を介して間接的に与えられる間接作用がある。例えば、まず、水の分子に作用してOHラジカルや水和電子を生じ、これらが二次的に標的に作用して障害を起こす。X線やガンマ線等の低LET（線エネルギー付与）放射線では細胞致死における放射線作用は間接作用が主要因となることが古くから知られている[1]。このような実験はラジカル捕捉剤を用いて調べられてきたが、高濃度のラジカル捕捉剤処理では細胞毒性が現れる為、ある一定の濃度時のラジカル影響を評価してきた。Shinoharaらはこの問題を解決するため、ラジカル捕捉剤の濃度を無限大に外挿し、ラジカル作用を100%防護した時を計算により算出し、放射線による間接作用の寄与率を正確に評価した[2]。近年、我々はこの手法を用いて細胞致死に対するX線の間接作用のエネルギー依存性や重粒子線によるLET依存性を報告してきた[3, 4]。しかし、低酸素下での間接作用による細胞致死効果は光子放射線での報告が数例あるだけで、粒子線による報告は我々がHeイオン線を用いた実験のみである[5]。本学会ではHeイオン線以外の重粒子線を用いた高LET放射線がもたらす細胞致死に対する間接作用の寄与率を算出することを目的とした。また、得られた結果から、LET-RBE（生物学的効果比）曲線を放射線の直接作用と間接作用別に分け、高LET放射線がもたらす高RBEを放射線作用別に解析し、放射線化学的観点から高RBEの機構解明を行った。 \n材料・方法：実験にはチャイニーズハムスター細胞であるCHO細胞を用いた。低酸素環境は純窒素と純炭酸ガスを95:5の比率で混合させ、1時間低酸素照射容器に流し込み、低酸素状態（< 0.2 mmHg）に細胞を置換した。放射線はX線（200 kVp, 20 mA）と放医研HIMACから供給された炭素イオン線（290 MeV）、シリコンイオン線（490 MeV）、アルゴンイオン線（500 MeV）、鉄線（200 MeVと500 MeV）を用いた。LETは15-480 keV/µmの範囲で、減速材は用いていないため核破砕による二次粒子の混入はほとんどない純粋ビームを使用した。DMSO処理は0.15 Mから最大1.0 M濃度で行い、低酸素置換前に処理を行った。照射後は大気環境下に戻し、コロニー形成法にて細胞生存率を評価した。DMSOを用いた間接作用の寄与率の算出は、DMSO濃度と細胞防護率の関係から高濃度のDMSO処理による細胞防護効果の飽和値を外装することでDMSO濃度無限時における最大細胞防護率を求めた。このときの最大細胞防護率を放射線の間接作用の寄与率とした。RBEは10%細胞生存率（D10）を用いて算出した。 \n結果・考察：低酸素下での細胞致死に対する重粒子線の間接作用の寄与率を図1にまとめた。間接作用の寄与率はLET増加に伴い減少する傾向を示した。しかし、細胞致死に対する間接作用の寄与はLET 100 keV/µm付近では50%、480 keV/µmの高LET領域でも20%以上もあることが明らかになった。 また、RBEを放射線作用別に解析すると直接作用によって得られるLET-RBE曲線は間接作用による曲線より大きいことがわかり、重粒子線がもたらす高い生物学的効果は放射線の直接作用によることが明らかになった。 \n文献： [1]C. von Sonntag, in The chemical basis of radiation biology, (Taylor & Francis, 1987) [2]K. Shinohara et al., Acta. Oncol., 35 (1969) 869-875 [3]A. Ito et al., Radiat. Res., 165 (2006) 703-712 [4]R. Hirayama et al., Radiat. Res., 171 (2009) 212-218 [5]R. Hirayama et al., Radiat. Phys. Chem., 78 (2009) 1175-1178, 第49回日本医学放射線学会生物部会学術大会＆第40回放射線による制癌シンポジウム}, title = {低酸素下における高LET放射線誘発OHラジカルの細胞致死作用}, year = {2010} }