保健医療科学

2015Vol.64 No.6 p.547−554

特集：電磁環境と公衆衛生＜総説＞
高周波電磁界による細胞応答研究の動向
小山眞，宮越順二
京都大学生存圏研究所

Recent research regarding the cellular response to radiofrequency radiation
Shin Koyama，Junji Miyakoshi
Division of Creative Research and Development of Humanosphere, Research Institute for Sustainable Humanosphere,
Kyoto University
抄録
近年，携帯電話は生活必需品となり，日本における携帯電話・スマートフォンの所有台数の総数は₁ 億台をはるかに超えている．およそ一人が ₁ 台を所有している計算となり，日常での携帯電話・ス
マートフォン使用による電磁界ばく露は不可避な状態である．電磁界ばく露により，健康への悪影響が見られるのではないかという懸念は₁₉₇₀年代より議論されているが，携帯電話・スマートフォンの使用頻度上昇により，それらから発信される高周波電磁界ばく露に注目が集まっている．
そこで，この章では，我々の研究室で行われている，培養細胞に高周波電磁界をばく露した実験結果とともに，最近発表された主な論文の紹介を通して，高周波電磁界ばく露による健康へのリスクについて記述する．
現在までのところ，ほとんどの細胞研究において，高周波ばく露の影響は見られていないが，いく
つかは影響を及ぼすという結果が得られており，さらなる研究の必要性がある．
キーワード：高周波電磁界，培養細胞，遺伝毒性，非遺伝毒性
Abstract
In recent years, mobile phones have become increasingly prevalent in daily life, with the total numberof mobile and smart phones in Japan soaring to more than 100 million, or approximately one device forevery adult. Due to widespread use of mobile telecommunication devices, inevitable exposure toradiofrequency (RF) electromagnetic fields is occurring, and as a result, public concern regarding
associated health risks of RF radiation, particularly that produced by mobile phones, has been increasing.
In this review, we summarize results from recent studies on the cellular response and potential risks of
exposure to RF radiation. Although most studies have reported no significant effects at the cellular or
genetic level due to exposure to RF radiation, a consensus has yet to be reached. Therefore, the cellularresponse to RF radiation requires further investigation.

keywords: radiofrequency (RF) electromagnetic fields, cultured cells, genotoxicity, non-genotoxicity(accepted for publication, 4th November 2015)

連絡先：小山眞〒₆₁₁-₀₀₁₁ 京都府宇治市五ヶ庄
Gokasyo, Uji, Kyoto 611-0011, Japan.
Tel: 0774-38-4954
E-mail: shin_koyama@rish.kyoto-u.ac.jp［平成₂₇年₁₁月 ₄ 日受理］

J. Natl. Inst. Public Health, 64（6）: 2015547

小山眞，宮越順二

I.

はじめに

電磁界による健康影響を懸念する端緒となった研究は，
₁₉₇₉年に発表された論文で，極低周波電磁界による小児白血病の増加という疫学結果によるものであるが，電磁界ばく露により，健康を害するような生物学的影響が明確に表れるという確証は得られていない．それ以降も研究は進められているが，₁₉₉₀年代以降，携帯電話の世界的な普及に伴い，新たに非常に多くの人間が電磁界にばく露されるようになった．特に，携帯電話・スマートフォ
ン等は頭部に近接する部位での使用が常となるため，脳腫瘍などの発生につながるのではないかという不安が広がっている．携帯電話等で使用されている電磁界は，送電線や家庭の電化製品に使用されている極低周波電磁界とは異なり，高周波帯が使用されている．電磁界による生物学的影響では，周波数帯が₁₀₀ kHz以下での刺激作用と₁₀₀ kHz以上の熱作用に分類されるが，この章では，
主にMHzおよびGHz帯域の高周波の非熱効果の動向をメインに論ずる．また，生物学的影響の研究では，疫学，
動物実験，細胞研究などがあるが，過去の報告および近年の注目すべき発表を含め，細胞における高周波電磁界研究の動向を概観する．

II. 細胞基本動態研究
₁ ．細胞増殖および細胞周期
基本的な細胞の活動である細胞増殖は，通常，一定の割合で進行するが，細胞周期の変化やDNA合成の進行具合に影響を受ける．細胞周期は，大きく ₄ つの期間に分類され，₁）細胞分裂の始まりから終了までの分裂期（M期），₂）細胞分裂終了からDNA合成までのDNA合成
準備期（G₁期），₃）DNAを合成する始まりから終わりまでのDNA合成期（S期），₄）DNA合成の終了から細胞分裂が始まるまでの分裂準備期（G₂期）に分けられる．
高周波ばく露の増加に伴い，細胞増殖が抑制され，細胞周期に影響を与えるという報告が少数なされており [₁, ₂]，
c線照射前に高周波ばく露を行った細胞で，細胞増殖抑制効果が増感されるという結果もある [₃]．
しかしながら，ほとんどの論文では影響がないとしている [₄-₆]．しかも，影響があるとしている報告においては，ばく露条件以外の様々な環境要因や温度上昇などを完全には排除できておらず，高周波ばく露が細胞増殖や細胞周期に影響を与えているかの明確な証拠は得られていない．

III. 遺伝毒性研究
₁ ．小核形成試験
細胞内でのDNA損傷や細胞分裂の際，染色体分離に異常が起きると核から分離した小核が形成される場合がある．この小核を顕微鏡下で観察する小核形成試験は電磁界ばく露による遺伝毒性を研究する手法として，頻繁548に用いられている．小核形成は，自然発生的に生じる頻度が極めて少ないことから，遺伝毒性の指標としてわか
りやすく，近年，がんとの関連も示唆され重要な実験手法としてあらためて注目されている [₇]．
現在までのところ，多くの研究から，比吸収率（SAR：
specific absorption rate）が₁₀ W/kg以下の高周波ばく露による細胞への小核形成への影響は見られない [₈, ₉]．
最近の結果においても，₉₀₀〜₂₄₅₀ MHz帯などの高周波
ばく露による細胞への影響は見られないとする報告が多数存在する [₁₀-₁₂]．我々の研究室で行った₂.₄₅ GHz高周波電磁界を培養細胞にばく露した実験においても，₅₀
W/kg以下では小核の形成頻度はコントロールと差が見ら れ な か っ た [₁₃, ₁₄]．SARが₇₈ W/kg以 上 の 時 に は，コントロールに比べ，有意に小核形成頻度が上昇したが，この条件での温度上昇による小核形成頻度とほぼ同様であったことから，この際の有意差は，温度上昇に伴う熱効果により現れた結果と考えられる．しかしながら，過去の論文では，低いSARで小核形成の頻度が上昇したという結果 [₁₅] もあり，近年の報告においても，Schwarz
ら [₁₆] は，₁₉₅₀ MHz高周波電磁界，₀.₀₅〜₀.₁ W/kgのSARばく露により，線維芽細胞における小核頻度が上昇したと発表している．しかし，リンパ球ではその影響は見られないなどの結果も同時に発表しており，さらなる研究が求められる．およそ低SARでは，小核形成に影響を及ぼさないという結果が多数であるが，影響なしとしていたグループから，X線を照射した後の高周波ばく露による適応応答により，小核形成が減少するという複合
ばく露の結果も最近報告された [₁₇]．ここでも，Caoら [₃]の研究のように，電離放射線と高周波の複合ばく露により増幅効果が見られる結果が得られていることから，高周波単独では見られない微小な生物学的効果がある可能性を排除できない．携帯電話で使用されている出力で，直ちに健康への影響が見られるとは考えにくいが，複合
ばく露の結果などを考慮すると，何らかの生物学的作用が働いている可能性は否定できない．
₂ ．染色体異常
染色体異常は，遺伝毒性の典型的な指標として古くから用いられている．培養細胞においては，染色体異常は自然発生的に起きうるが非常にまれである．電離放射線によるDNA鎖の切断はよく知られており，この結果，染色体異常が引き起こされる．
染色体異常および染色分体異常には，ctg（染色分体ギャップ），ctb（染色分体切断），cte（染色分体交換），
frag（断片化），min（微小染色体），dic（二動原体）等があり顕微鏡下で観察者が判断する．初期の研究で，高周波ばく露が染色体異常に影響を及ぼすという結果 [₁₈]が発表され，近年においても白血球への高周波ばく露により，若干の陽性反応があったとする結果が報告されている [₁₉]．しかしながら，多くの結果では影響は見られないとしている [₂₀-₂₂]．また，染色分体異常について

J. Natl. Inst. Public Health, 64（6）: 2015

高周波電磁界による細胞応答研究の動向も影響なしとの結果が発表されている [₂₃, ₂₄]．小核形
成試験と並行して行われている実験が多く，いずれにも影響がないとしている報告が多数を占めているが，一部陽性反応が出ていることは注意を要する．観察に熟練した技術が必要な試験でもあるため，同様の結果がもう少し簡便に検出できる方法を模索する必要もあるかと考える．
₃ ．DNA鎖切断（コメットアッセイ）
DNA鎖 切 断 は， 細 胞 に 対 す る 毒 性 に よ り 直 接 的 にDNA鎖が破壊されたかどうかを判断する指標となり，
コメットアッセイ法がよく用いられる．
一部陽性の結果として，MOLT-₄リンパ芽球を用いて，高周波ばく露を行ったところ，DNA鎖切断が見られるとの報告 [₂₅] や，携帯電話からの高周波ばく露により毛根の細胞でDNA ₁ 本鎖切断が見られるとする報告がされている [₂₆]．特に，間欠ばく露により大きな影響を及ぼしているという報告 [₂₇] があり，非熱効果の影響があるとしている．また，DNAのアルキル化剤である
マイトマイシンCと高周波ばく露による複合ばく露において，高周波単独ばく露より，DNA鎖切断がより増加するとの報告がされている [₂₈]．これら高周波ばく露によるDNA鎖切断の陽性結果がある一方で，我々の研究室で行った実験を含め，高周波ばく露によるDNA鎖切断はないとする多数の論文が報告されている [₂₉-₃₁]．
一般的な解釈としては，高周波ばく露によりDNA鎖を切断することはないとの意見で一致している．圧倒的に強力な証拠が見つからない限り，高周波ばく露によるエネルギーでDNA鎖が切れることはないというのが現在までの見解である．
₄ ．突然変異
突然変異は小核形成，染色体異常，DNA鎖切断等の実験方法では検出できない遺伝的影響である．ヒトの細胞はおよそ₃₀,₀₀₀個の遺伝子を持っているが，非常に多数であることから，すべての遺伝子における突然変異を調べ上げることは困難である．一つの遺伝子は数千から数万の塩基で構成されており，すべての塩基配列中から突然変異を見つけ出すことは難しい．そこで，あらゆる変異を検索するのではなく，マーカーとして用いられる
特定の遺伝子に注目し，その遺伝子が突然変異を起こしているかを判別する方法が確立されている．化学物質や物理的障害によって，この特定の突然変異の頻度が上昇
した場合，同様に他の遺伝子の突然変異も上昇すると考えられる．DNA鎖を構成している塩基に変異が起こると遺伝子の機能にも影響を及ぼし，細胞に致命的な影響を及ぼす場合がある．
高周波ばく露による細胞への影響において，突然変異をターゲットとした実験は多くはないが，我々の研究結果も含め，いくつかの報告では影響がないという結果が出ている [₃₂, ₃₃]．高周波ばく露による突然変異を検出する試験があまり多くないことから，一概に結論を出しにくいため，さらなる研究が必要であると考えられる．

IV. 非遺伝毒性研究
₁ ．アポトーシス
プログラム細胞死とも呼ばれるアポトーシスは，障害を受けた細胞を守るための防御機構と考えられる．アポトーシスは，細胞が積極的に死ぬことにより，自身を普段の状態に保つ機構である．深刻なダメージを受けたり，好ましくない細胞環境に置かれた結果起こる細胞死は，
ネクローシスと呼ばれ，アポトーシスと対局をなす．化
学物質や放射線によるDNA障害に呼応して起こるアポトーシスは，p₅₃遺伝子やCaspase ₃を介したシグナル伝
達による．我々の研究室における結果も含め，高周波ばく露によるアポトーシスへの影響はほとんど見られないという報告が多数を占めている [₃₄, ₃₅]．しかしながら，
近年，Caspase ₃を介したアポトーシスや後述の活性酸素種によるアポトーシスの増加を示した論文が数本報告されている [₃₆, ₃₇]．一貫した高周波ばく露によるアポトーシスへの影響は見られていないが，最近の陽性結果
は注目すべき点が多く，さらなる研究が必要である．
₂ ．遺伝子発現
遺 伝 子 発 現 は，DNAの 塩 基 配 列（ 遺 伝 子 情 報 ） がm-RNAに転写され，タンパク質が合成される細胞内の代謝過程である．遺伝子発現における高周波ばく露の影
響研究は，熱ショックタンパク（HSP）に焦点が当てら
れ，HSP₇₀やHSP₂₇を含むHSPの増加は，熱や細胞毒性のある化学物質のストレス反応として見られる．様々な研究室で高周波ばく露によるHSPへの影響が調べられて
お り，₂₀ W/kg以 上 の 高SARに よ る 温 度 上 昇 に 伴 い，
HSPの増加が見られるとする報告がされている．また，温度上昇がないレベルの低SARによる，いわゆる非熱効
果によりHSPが増加したという報告も見られる [₃₈-₄₀]．
特に，HSPの増加がシグナル伝達に影響を及ぼしているという注目すべき報告 [₃₈, ₄₁] や細胞の生存率に影響を与 え ず，HSP₂₇やCaspase ₃ の 変 化 も 見 ら れ な い が，
HSP₂₀やHSP₇₀が増加するという報告 [₄₂] もある一方，多くの論文では，高周波ばく露によるHSPの増加に否定的である [₄₃-₄₅]．これらの論文では，ばく露システム，
細胞種，周波数，SARやばく露時間等が異なっており，確定的な結論に至ることは難しい．高周波ばく露による細胞影響を研究する分野として，遺伝子発現は非常に興
味深く，再現性も含め今後のさらなる研究がまたれる．
細胞増殖の際，初期に反応する遺伝子c-myc，c-fos，
c-junなどのがん原遺伝子に焦点を当てた研究報告がなされており，ノーザンブロッティング法による高周波ばく露後のc-jun，c-fos遺伝子の発現が報告されている [₄₆]．
こ の 報 告 で は，c-fosの 変 化 は な か っ た も の のc-junのm-RNA発現が疑似ばく露コントロールに比べ減少したという結果が得られている．しかしながら，ばく露時間

J. Natl. Inst. Public Health, 64（6）: 2015549

小山眞，宮越順二

が長くなることによってc-junの発現がコントロールレ
ベルまで減少した．これらの結果は，高周波ばく露によるc-jun遺伝子の一時的な阻害影響を示唆しているが，
RT-PCR法によりC₃H ₁₀T ₁/₂細胞において，高周波ばく露後のc-myc，c-fos，c-junのタンパク質発現レベルに
変 化 は な い と の 報 告 も あ る [₄₇]． し か し，FMCWやCDMAをばく露した細胞において，c-fosのm-RNAレベル
が 増 加 し た と も 述 べ て い る． 一 方，HSP₂₇，HSP₇₀，
FOS，JUN，MYCタンパクに高周波ばく露が影響を及ぼさないとの報告も見られる [₄₈]．現時点では，高周波による遺伝子発現の結果は一致しておらず，さらなる研究成果がまたれる．
₃ ．マイクロアレイ
ヒトゲノム計画が完了し，DNAチップを用いたマイクロアレイ解析などの遺伝子解析方法が飛躍的に発展したことにより，m-RNAの発現レベルを網羅的に調べることが可能になった．この方法による高周波ばく露の影
響も調べられているが，現在のマイクロアレイ分析では，反応した遺伝子を常に正確に把握することは難しく，疑陽性の遺伝子を検出する可能性もあるので，候補となった遺伝子をRT-PCRにより確認する必要がある．
間欠の高周波ばく露が，様々な細胞機能（細胞骨格，
シグナル伝達，代謝）を含む遺伝子発現に影響を与えるとする報告がある [₄₉]．また，細胞種に依存した高周波
ばく露による遺伝子発現への影響 [₅₀] や，細胞種の違いによってリボソームタンパクをコードする遺伝子の発現が異なるという報告も見られる [₅₁]．一方，高周波ばく露による遺伝子発現への影響が，マイクロアレイ分析
では見られないとする報告もされている [₃₄, ₅₂]．これらの報告から，さらなる技術革新により分析方法が改善されなければ，マイクロアレイでの高周波ばく露影響の検出は難しいことを示している．他の研究結果から，もし高周波ばく露による生物学的効果があったとしても，非常に微細な影響である可能性が高いため，精度がそこまで高くない網羅的な解析には，この方法が最適とは言い難いかもしれない．マイクロアレイのさらなる技術革新の日が望まれる．
₄ ．免疫システム
免疫機構は，感染やがんから宿主を防御するシステム
である．外部から体内に細菌等が侵入した場合，自己防衛のために免疫細胞がそれらを攻撃する．サイトカインなどの自己防御を行う物質生産もこの免疫システムによる．免疫細胞は非常に重要な役割を担っており，高周波
ばく露の影響が多く研究されている．パルス高周波にばく露された白血球の免疫活動が影響を受けるという報告 [₅₃] や分裂促進因子や免疫原性活動を高めるという報告 [₅₄] がある一方，携帯電話からの高周波ばく露により，インターロイキン ₁ ，₂ ，₄ やインターフェロン（INF）-c，INF-aの免疫システムには影響を及ぼさない

550とする結果も報告されている [₅₅]．また，ミクログリア細胞に高周波をばく露した結果においても，免疫関連の
TNF-aやインターロイキンの量に変化はなかったと報告されており [₅₆]，同様の結果が他のグループからも得られている [₅₇]．さらに，我々の研究室においても，高周波ばく露により，好中球の移動や貪食能に影響を及ぼさないという結果が得られている [₅₈]．高周波ばく露による免疫機構の応答についてもさらなる研究が必要である．
₅ ．活性酸素種（ROS）
加齢，運動，紫外線などによるストレスは活性酸素種（ROS）の生産を増加させる．ROSには，酸素イオン，
フリーラジカル，有機・無機過酸化物があり，一般的にスーパーオキシドアニオンラジカル，ヒドロキシルラジ
カル，過酸化水素，一重項酸素の ₄ 種類をいう．細胞内DNAやリポタンパク質は，ROSの反応により細胞機能に変異をもたらす．高周波電磁界ばく露によるROSの産生を調べた報告はあまり多くないが，高周波ばく露後，
フリーラジカルの生成に影響はなく，PMAとの複合ば
く露によるスーパーオキシドの増加も見られなかったとする報告がある [₅₉]．また，飲料水の塩素処理の際，生成される₃-クロロ-₄-（ジクロロメチル）-₅-ヒドロキシ-₂（₅H）-フラノンの存在・非存在下で高周波ばく露を行った
ところ，調べられたすべての環境下でROSの生成はな
かった [₆₀]．しかしながら，近年，高周波ばく露によりROSの生成増加がみられ，DNAに障害をもたらすという結果がいくつか報告されており [₃₇, ₆₁]，増幅効果が見られるとする報告もある [₆₂]．また，ROSとともにCa＋の流入に影響を与えるという最近の結果が，注目すべき報告として挙がっている [₆₃]．一方で，ROSの生成や増幅効果は見られないとする論文も報告されている [₆₄, ₆₅]．高周波ばく露によるROSの生成についてもいまだ確定したメカニズムは解明されていないため，今後の研究結果がまたれる．

V.

まとめ

以上の結果を，それぞれの研究の性質ごとにまとめると，これまでの細胞に対する高周波ばく露の影響は，以下の ₄ 点に要約できる．₁）高周波ばく露によるエネル
ギーによって，直接細胞内のDNAが切断されることはない．₂）温熱効果をもたらす高SARでない限り，高周
波 ば く 露 に よ る 遺 伝 毒 性 へ の 影 響 は 見 ら れ な い．₃）
HSP等の産生に関わる遺伝子発現の変化は，高周波ばく
露による細胞内反応として非常に興味深いが，一貫した結果が得られておらず，細胞種，ばく露システム，周波数，SARやばく露時間の違いによるものと考えられる．
₄）マイクロアレイ解析による研究では，アポトーシス，
免疫反応やROS生成を含めた細胞機能において，高周波
ばく露の明確な影響は証明されていない．
現在までのところ，携帯電話で使用されている周波数

J. Natl. Inst. Public Health, 64（6）: 2015

高周波電磁界による細胞応答研究の動向

帯・低SARの高周波ばく露による細胞への影響を調べる
研究においてはネガティブなものが多数を占める．影響があるとする論文も，SARが₂₀ W/kgを超える数件の論文のように，高SARでの温度上昇による影響とみられる研究が多く，それ以外の低SARでの論文は極端に少ない．
このことから高周波ばく露による細胞への直接的な影響
は熱作用を除くとほとんどないか，あるとしても極微細な影響にとどまると考えられる．しかしながら，近年においても陽性反応があるとする研究報告もあり，メカニ
ズム解明も容易でないことから，明確に断言できない状
況であることも確かである．
₂₀₁₁年の国際がん研究機関の発表によると，高周波電磁界の発がん性は，「ヒトに対する発がん性があるかもしれない」とする₂Bのグループに分類されている [₆₆, ₆₇]．
細胞レベルにおける全体的な結論では，定性的評価として「弱い証拠」があるが，定量的評価としてはないと言える．小核形成，DNA鎖切断，染色体異常などの遺伝毒性に対しては弱い証拠があり，変異原性，免疫機能，
遺伝子およびタンパク質，細胞内シグナル伝達，活性酸素種に対しては十分な証拠が揃っていないというのが，それぞれの評価基準に対する最終的な結論である．現在までのところ，国際非電離放射線防御委員会のガイドラ
インおよびIEEEの評価基準であるSARレベルでの高周
波ばく露が，細胞内の遺伝毒性または非遺伝毒性に影響を与える明確な証拠はないが，決定的な証拠が得られる
ようさらなる研究が必要とされている．
我々もこれまでに多数の高周波ばく露実験を行ってきており，温熱作用による陽性結果は得られたものの，低SARでの高周波ばく露が，直ちに細胞に悪影響をもたらす結果は得ていない．しかしながら，他の研究室において，ほぼ同様の実験を行っているにもかかわらず，相反する矛盾した結果が報告されている例も多数存在する．
こういった実験事例を考えるうえでは，非常に多岐にわたる交絡要因が関わっていることに注意しなければならない．例えば，培養環境において，血清や培地の選択，
培養温度，湿度，CO ₂ 濃度などは，実験を通して常に一定に保たれなければならない．ばく露環境についても，
温度コントロールがなされ，機械的な振動は抑え，細胞の設置位置における正確なSARの測定が必要となる．さらに，同じ細胞種においても，細胞数や継代数の違いも考慮に入れるべきである．ただし，ばく露システムや細胞種の違いなど，完全に同一の条件で行うことはできな
いので，結果の比較には細心の注意を要する．特に，影響があったとする報告に対しては，異なった研究室において，異なった研究者が正確に同一の環境下で，同じ結果が得られるか実験を行うべきである．こういった面から，生物学における細胞研究は，非常に繊細な特徴を有しており，工学技術者との密接な連携が重要である．
高周波ばく露による細胞研究は，世界的に進行している最中ではあるが，影響があると発表されている証拠は弱く，細胞レベルでの明確な結論には至っていない．急激なバイオテクノロジーの発展に伴い，細胞や遺伝子における微小な反応を検出する技術が進んでいる．将来の高周波ばく露による細胞影響の研究においても，新しい手法を用いて研究される日が来ると考えられる．これらの手法により，詳細なメカニズム解明につながる可能性があるであろう．
科学技術の革新により，通信分野やエネルギーの無線伝送においても使用できる周波数帯が広がっている．ますます便利さが拡大しているが，便利が不便を生み出しているという側面も否定できない．特に，その技術が健
康面や環境面に影響を与える可能性があることを考慮しなければならない場合，広く普及する前にそのリスクの度合いを見積もる必要性があろう．その中でも，今後，高周波電磁界による影響評価の重要性はさらに高まっていると考える．

参考文献[1] Velizarov S, Raskmark P, Kwee S. The effects ofradiofrequency fields on cell proliferation are nonthermal. Bioelectrochem Bioenerg. 1999;48:177-180.
[2] Marinelli F, La Sala D, Cicciotti G, Cattini L, TrimarchiC, Putti S, et al. Exposure to 900 MHz electromagnetic
field induces an unbalance between pro-apoptotic andpro-survival signals in T-lymphoblastoid leukemia
CCRF-CEM cells. J Cell Physiol. 2004;198:324-332.
[3] Cao Y, Zhang W, Lu MX, Xu Q, Meng QQ, Nie JH, etal. 900-MHz microwave radiation enhances gammaray adverse effects on SHG44 cells. J Toxicol Environ
Health A. 2009;72:727-732.
[4] Antonopoulos A, Esisenbrandt H, Obe G. Effects ofhigh-frequency electromagnetic fields on human
lymphocytes in vitro. Mutat Res. 1997;395:209-214.
[5] Sanchez S, Milochau A, Ruffie G, Poulletier deGannes F, Lagroye I, Haro E, et al. Human skin cellstress response to GSM-900 mobile phone signals. In
vitro study on isolated primary cells and reconstructedepidermis. FEBS J. 2006;273:5491-5507.
[6] Scarfi MR, Fresegna AM, Villani P, Pinto R, Marino C,
Sarti M, et al. Exposure to radiofrequency radiation(900 MHz, GSM signal) does not affect micronucleus
frequency and cell proliferation in human peripheral
blood lymphocytes: an interlaboratory study. Radiat
Res. 2006;165:655-663.
[7] Crasta K, Ganem NJ, Dagher R, Lantermann AB,
Ivanova EV, Pan Y, et al. DNA breaks and chromosome
pulverization from errors in mitosis. Nature. 2012;482:
53-58.
[8] Bisht KS, Moros EG, Straube WL, Baty JD, Roti Roti
JL. The effect of 835.62 MHz FDMA or 847.74 MHz
CDMA modulated radiofrequency radiation on the

J. Natl. Inst. Public Health, 64（6）: 2015551

小山眞，宮越順二

induction of micronuclei in C 3 H 10T(1/2) cells.
Radiat Res. 2002;157:506-515.
[9] McNamee JP, Bellier PV, Gajda GB, Miller SM,
Lemay EP, Lavallée BF, et al. DNA damage andmicronucleus induction in human leukocytes after
acute in vitro exposure to a 1.9 GHz continuous-wave
radiofrequency field. Radiat Res. 2002;158:523-533.
[10] Speit G, Schütz P, Hoffmann H. Genotoxic effects of
exposure to radiofrequency electromagnetic fields(RF-EMF) in cultured mammalian cells are notindependently reproducible. Mutat Res. 2007;626:4247.
[11] Sannino A, Di Costanzo G, Brescia F, Sarti M, Zeni O,
Juutilainen J, et al. Human fibroblasts and 900 MHz
radiofrequency radiation: evaluation of DNA damage
after exposure and co-exposure to 3-chloro-4(dichloromethyl)-5-hydroxy-2(5h)-furanone (MX).
Radiat Res. 2009;171:743-751.
[12] Vijayalaxmi, Reddy AB, McKenzie RJ, McIntosh RL,
Prihoda TJ, Wood AW. Incidence of micronuclei inhuman peripheral blood lymphocytes exposed tomodulated and unmodulated 2450?MHz radiofrequency
fields. Bioelectromagnetics. 2013;34:542-548.
[13] Koyama S, Nakahara T, Wake K, Taki M, Isozumi Y,
Miyakoshi J. Effects of high frequency electromagnetic
fields on micronucleus formation in CHO-K1 cells.
Mutat Res. 2003;541:81-89.
[14] Koyama S, Isozumi Y, Suzuki Y ,Taki M, Miyakoshi J,
Effects of 2.45-GHz electromagnetic fields with a wide
range of SARs on micronucleus formation in CHO-K1
cells Sci. World J. 2004; 4 :29-40.
[15] Garaj-Vrhovac, Fuci ć VA, Horvat D. The correlation
between the frequency of micronuclei and specificchromosome aberrations in human lymphocytes
exposed to microwave radiation in vitro. Mutat Res.
1992;281:181-186.
[16] Schwarz C, Kratochvil E, Pilger A, Kuster N, AdlkoferF, Rüdiger HW. Radiofrequency electromagnetic
fields (UMTS, 1,950 MHz) induce genotoxic effects
in vitro in human fibroblasts but not in lymphocytes.
Int Arch Occup Environ Health. 2008;81:755-767.
[17] Sannino A, Zeni O, Romeo S, Massa R, Gialanella G,
Grossi G,et al. Adaptive response in human blood
lymphocytes exposed to non-ionizing radiofrequency
fields: resistance to ionizing radiation-induced
damage. J Radiat Res. 2014;55:210-217.
[18] Garaj-Vrhovac V, Horvat D, Koren Z, The relationshipbetween colony-forming ability, chromosome
aberrations and incidence of micronuclei in V79
Chinese hamster cells exposed to microwave
radiation. Mutat Res. 1991;263:143-149.

552[19] Mazor R, Korenstein-Ilan A, Barbul A, Eshet Y,
Shahadi A, Jerby E,et al. Increased levels of numericalchromosome aberrations after in vitro exposure ofhuman peripheral blood lymphocytes to radiofrequency
electromagnetic fields for 72 hours. Radiat Res. 2008;
169:28-37.
[20] Mashevich M, Folkman D, Kesar A, Barbul A,
Korenstein R, Jerby E, et al. Exposure of humanperipheral blood lymphocytes to electromagnetic
fields associated with cellular phones leads tochromosomal instability. Bioelectromagnetics.
2003;24:82-90.
[21] Stronati L, Testa A, Moquet J, Edwards A, Cordelli E,
Villani P, et al. 935 MHz cellular phone radiation. An
in vitro study of genotoxicity in human lymphocytes.
Int J Radiat Biol. 2006;82:339-346.
[22] Bourthoumieu S, Joubert V, Marin B, Collin A,
Leveque P, Terro F, et al. Cytogenetic studies in humancells exposed in vitro to GSM-900 MHz radiofrequency
radiation using R-banded karyotyping. Radiat Res.
2010;174:712-718.
[23] Antonopolus A, Eisenbrandt H. Obe G. Effects ofhigh-frequency electromagnetic fields on human
lymphocytes in vitro. Mutat Res. 1997;395:209-215.
[24] Maes A, Collier M, Verschaeve L. Cytogenetic effectso f 900 M H z ( G S M ) m i c r o w a v e s o n h u m a nlymphocytes. Bioelectromagnetics. 2001;22:91-96.
[25] Phillips JL, Ivaschuk O, Ishida-Jones T, Jones RA,
Campbell-Beachler M, Haggren W. DNA damage in
Molt-4 T-lymphoblastoid cells exposed to cellular
telephone radiofrequency fields in vitro.
Bioelectrochem. Bioenergetics. 1998;45:103-110.
[26] Cam ST, Seyhan N. Single-strand DNA breaks inhuman hair root cells exposed to mobile phoneradiation. Int J Radiat Biol. 2012;88:420-424.
[27] Diem E, Schwarz C, Adlkofer F, Jahn O, Rüdiger H.
Non-thermal DNA breakage by mobile-phoneradiation (1800 MHz) in human fibroblasts and intransformed GFSH-R17 rat granulosa cells in vitro.
Mutat Res. 2005;583:178-183.
[28] Zhang MB, He JL, Jin LF, Lu DQ. Study of lowintensity 2450-MHz microwave exposure enhancing
the genotoxic effects of mitomycin C using
micronucleus test and comet assay in vitro. Biomed
Environ Sci. 2002;15:283-290.
[29] Miyakoshi J, Yoshida M, Tarusawa Y, Nojima T,
Wake K, Taki M. Effects of high-frequency
electromagnetic fields on DNA strand breaks using
comet assay method. Electr. Eng. Jpn. 2002;141:9-15.
[30] Tice RR, Hook GG, Donner M, McRee DI, Guy AW.
Genotoxicity of radiofrequency signals. I. Investigation

J. Natl. Inst. Public Health, 64（6）: 2015

高周波電磁界による細胞応答研究の動向

of DNA damage and micronuclei induction in
cultured human blood cells. Bioelectromagnetics.
2002;23:113-126.
[31] Lagroye I, Hook GJ, Wettring BA, Baty JD, Moros
EG, Straube WL, et al. Measurements of alkali-labile
DNA damage and protein-DNA crosslinks after 2450
MHz microwave and low-dose gamma irradiation invitro. Radiat Res. 2004;161:201-214.
[32] Meltz ML, Eagan P, Erwin DN. Proflavin andmicrowave radiation: absence of a mutagenic
interaction. Bioelectromagnetics. 1990;11:149-157.
[33] Koyama S, Takashima Y, Sakurai T, Suzuki Y, Taki M,
Miyakoshi J. Effects of 2.45 GHz electromagnetic
fields with a wide range of SARs on bacterial and
HPRT gene mutations. J Radiat Res. 2007;48:69-75.
[34] Hirose H, Sakuma N, Kaji N, Suhara T, Sekijima M,
Nojima T, et al. Phosphorylation and gene expressionof p53 are not affected in human cells exposed to2.1425 GHz band CW or W-CDMA modulated
radiation allocated to mobile radio base stations.
Bioelectromagnetics. 2006;27:494-504.
[35] Palumbo R, Brescia F, Capasso D, Sannino A, Sarti M,
Capri M, et al. Exposure to 900 MHz radiofrequency
radiation induces caspase 3 activation in proliferating
human lymphocytes. Radiat Res. 2008;170:327-334.
[36] Liu YX, Tai JL, Li GQ, Zhang ZW, Xue JH, Liu HS,etal. Exposure to 1950-MHz TD-SCDMA electromagnetic
fields affects the apoptosis of astrocytes via caspase-3dependent pathway. PLoS One. 2012;7(8):e42332.
doi: 10.1371/journal.pone.0042332.
[37] Çiğ B, Nazlroğlu M. Investigation of the effects of
distance from sources on apoptosis, oxidative stressand cytosolic calcium accumulation via TRPV1channels induced by mobile phones and Wi-Fi in breast
cancer cells. Biochim Biophys Acta. 2015;1848:27562765.
[38] Leszczynski D, Joenväärä S, Reivinen J, Kuokka R.
Non-thermal activation of the hsp27/p38MAPK stresspathway by mobile phone radiation in humanendothelial cells: molecular mechanism for cancerand blood-brain barrier-related effects. Differentiation.
2002;70:120-129.
[39] Miyakoshi J, Takemasa K, Takashima Y, Ding GR,
Hirose H, Koyama S. Effects of exposure to a 1950
MHz radio frequency field on expression of Hsp70
and Hsp27 in human glioma cells. Bioelectromagnetics.
2005;26:251-257.
[40] Sanchez S, Milochau A, Ruffie G, Poulletier deGannes F, Lagroye I, Haro E, et al. Human skin cellstress response to GSM-900 mobile phone signals. In
vitro study on isolated primary cells and reconstructedepidermis. FEBS J. 2006;273:5491-5507.
[41] Buttiglione M, Roca L, Montemurno E, Vitiello F,
Capozzi V, Cibelli G. Radiofrequency radiation (900MHz) induces Egr-1 gene expression and affects cellcycle control in human neuroblastoma cells. J Cell
Physiol. 2007;213:759-767.
[42] Calabrò E, Condello S, Currò M, Ferlazzo N,
Caccamo D, Magazù S, Modulation of heat shockprotein response in SH-SY5Y by mobile phone
microwaves. World J Biol Chem. 2012;3:34-40.
[43] Cotgreave IA. Biological stress responses to radio
frequency electromagnetic radiation: are mobile
phones really so (heat) shocking? Arch Biochem
Biophys. 2005;435:227-240.
[44] Simko M, Hartwig C, Lantow M, Lupke M, Mattsson
MO, Rahman Q, et al. Hsp70 expression and free
radical release after exposure to non-thermal radiofrequency electromagnetic fields and ultrafine
particles in human Mono Mac 6 cells. Toxicol Lett.
2006;161:73-82.
[45] Hirose H, Sakuma N, Kaji N, Nakayama K, Inoue K,
Sekijima M, Mobile phone base station-emitted
radiation does not induce phosphorylation of Hsp27.
Bioelectromagnetics. 2007;28:99-108.
[46] Ivaschuk OI, Jones RA, Ishida-Jones T, Haggren W,
Adey WR, Phillips JL. Exposure of nerve growth
factor-treated PC12 rat pheochromocytoma cells to amodulated radiofrequency field at 836.55 MHz: effects
on c-jun and c-fos expression. Bioelectromagnetics.
1997;18:223-229.
[47] Goswami PC, Albee LD, Parsian AJ, Baty JD, Moros
EG, Pickard WF, Proto-oncogene mRNA levels andactivities of multiple transcription factors in C3H 10T
1/2 murine embryonic fibroblasts exposed to 835.62
and 847.74 MHz cellular phone communication
frequency radiation. Radiat Res. 1999;151:300-309.
[48] Chauhan V, Mariampillai A, Bellier PV, Qutob SS,
Gajda GB, Lemay E, et al. Gene expression analysis
of a human lymphoblastoma cell line exposed in vitrot o a n i n t e r m i t t e n t 1. 9 G H z p u l s e - m o d u l a t e dradiofrequency field. Radiat Res. 2006;165:424-429.
[49] Zhao R, Zhang S, Xu Z, Ju L, Lu D, Yao G. Studying
gene expression profile of rat neuron exposed to
1800MHz radiofrequency electromagnetic fields with
cDNA microassay. Toxicology. 2007;235:167-175.
[50] Nylund R, Leszczynski D. Mobile phone radiation
causes changes in gene and protein expression inhuman endothelial cell lines and the response seems
to be genome- and proteome-dependent. Proteomics.
2006;6:4769-4780.
[51] Remondini D, Nylund R, Reivinen J, Poulletier de

J. Natl. Inst. Public Health, 64（6）: 2015553

小山眞，宮越順二

Gannes F, Veyret B, Lagroye I, et al. Gene expression
changes in human cells after exposure to mobile
phone microwaves. Proteomics. 2006;6:4745-4754.
[52] Sakurai T, Kiyokawa T, Narita E, Suzuki Y, Taki M,
Miyakoshi J. Analysis of gene expression in a humanderived glial cell line exposed to 2.45 GHz continuous
radiofrequency electromagnetic fields. J Radiat Res.
2011;52:185-192.
[53] D a b r o w s k i M P , S t a n k i e w i c z W , K u b a c k i R ,Sobiczewska E, Szmigielski S. Immunotropic effects
in cultured human blood mononuclear cells preexposed to low-level 1300 MHz pulse-modulated
microwave field. Electromagn Biol Med. 2003;22:1-13.
[54] S t a n k i e w i c z W , D a b r o w s k i M P , K u b a c k i R ,Sobiczewska E, Szmigielski S. Immunotropic influenceof 900 MHz microwave GSM signal on human blood
immune cells activated in vitro. Electromagn Biol
Med. 2006;25:45-51.
[55] Tuschl H, Novak W, Molla-Djafari H. In vitro effectsof GSM modulated radiofrequency fields on humanimmune cells. Bioelectromagnetics. 2006;27:188-196.
[56] Hirose H, Sasaki A, Ishii N, Sekijima M, Iyama T,
Nojima T,et al. 1950 MHz IMT-2000 field does not
activate microglial cells in vitro. Bioelectromagnetics.
2010;31:104-112.
[57] Thorlin T, Rouquette JM, Hamnerius Y, Hansson E,
Persson M, Björklund U, Exposure of cultured
astroglial and microglial brain cells to 900 MHz
microwave radiation. Radiat Res. 2006;166:409-421.
[58] Koyama S, Narita E, Suzuki Y, Taki M, Shinohara N,
Miyakoshi J. Effect of a 2.45-GHz radiofrequency
electromagnetic field on neutrophil chemotaxis andphagocytosis in differentiated human HL-60 cells. J
Radiat Res. 2015;56:30-36.
[59] Lantow M, Lupke M, Frahm J, Mattsson MO, Kuster
N, Simko M. ROS release and Hsp70 expression after
exposure to 1,800 MHz radiofrequency electromagnetic
fields in primary human monocytes and lymphocytes.
Radiat Environ Biophys. 2006;45:55-62.
[60] Zeni O, Di Pietro R, dʼAmbrosio G, Massa R, Capri M,
Naarala J, et al. Formation of reactive oxygen species

554

in L929 cells after exposure to 900 MHz RF radiation
w i t h a n d w i t h o u t c o - e x p o s u r e t o 3- c h l o r o - 4(dichloromethyl)-5-hydroxy-2(5H)-furanone. Radiat
Res. 2007;167:306-311.
[61] Liu K, Zhang G, Wang Z, Liu Y, Dong J, Dong X, etal. The protective effect of autophagy on mouse
spermatocyte derived cells exposure to 1800MHz
radiofrequency electromagnetic radiation. Toxicol
Lett. 2014;228:216-224.
[62] Luukkonen J, Hakulinen P, Mäki-Paakkanen J,
Juutilainen J, Naarala J. Enhancement of chemicallyinduced reactive oxygen species production and DNA
damage in human SH-SY5Y neuroblastoma cells by
872 MHz radiofrequency radiation. Mutat Res.
2009;662:54-58.
[63] Naz l roğlu M, Ciğ B, Doğan S, Uğuz AC, Dilek S,
Faouzi D. 2.45-Gz wireless devices induce oxidative
stress and proliferation through cytosolic Ca2＋influx
in human leukemia cancer cells. Int J Radiat Biol.
2012;88(6):449-456.
[64] Brescia F, Sarti M, Massa R, Calabrese ML, Sannino
A, Scarfi MR. Reactive oxygen species formation is
not enhanced by exposure to UMTS 1950 MHz
radiation and co-exposure to ferrous ions in Jurkat
cells. Bioelectromagnetics. 2009;30:525-535.
[65] Luukkonen J, Juutilainen J, Naarala J. Combined
effects of 872 MHz radiofrequency radiation andferrous chloride on reactive oxygen species production
and DNA damage in human SH-SY5Y neuroblastoma
cells. Bioelectromagnetics. 2010;31:417-424.
[66] Baan R, Grosse Y, Lauby-Secretan B, El Ghissassi F,
Bouvard V, Benbrahim-Tallaa L, et al. Carcinogenicity
of radiofrequency electromagnetic fields. Lancet
Oncol. 2011;12:624-626.
[67] International Commission on Non-Ionizing Radiation
Protection, ʻʻGuidelines for limiting exposure to timevarying electric and magnetic fields (1 Hz-100 kHz).
Health Phys. 2010;99:818-836. http://www.icnirp.de/documents/LFgdl.pdf

J. Natl. Inst. Public Health, 64（6）: 2015