ISSN 1881-7297

日本保健物理学会専門研究会報告書シリーズ
Vol.6 No.1

ウランの健康影響検討専門研究会

2008 年 4 月

日本保健物理学会

日本保健物理学会専門研究会報告書シリーズ
ISSN 1881-7297
Vol.6, No.1, ウランの健康影響検討専門研究会
2008 年 4 月

発行者
日本保健物理学会企画委員会
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日本保健物理学会〒160-0023 東京都新宿区西新宿 3-5-3-716
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「ウランの健康影響検討専門研究会」報告書
平成 20 年 4 月
ウランの健康影響検討専門研究会
目次
第１章

緒言

1.1 研究会設立の背景と目的
1.2 研究会の構成員および検討経緯
1.2.1 研究会の構成員
1.2.2 研究会の検討経緯
第２章主に人の毒性量、体内挙動および障害

2.1 化学毒性と放射線毒性
2.2 急性および亜急性毒性量
2.3 摂取限度
2.4 排泄率と体内挙動
2.5 障害第３章

体内摂取事故に対する検討

3.1 摂取事故への初期対応
3.2 体内取り込みの確認方法
3.3 摂取量の評価
3.4 摂取事故の医療対応
第４章

体外排泄促進剤開発の現状

第５章

毒性に関する今後の課題

第６章

結語

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第１章

緒言

1.1 研究会設立の背景と目的
ウランの健康障害は、ウラン鉱山における肺がんや腎臓障害が起きることが知られていた。1900 年代初期頃から 1970 年代までの核開発に伴う研究によって、ウランはプルトニウムと同様に強い化学毒性があることを確認し、人および動物の初期排泄や体内挙動などの基礎的な検討が行なわれた。しかし、ウランは比放射能が低いため「人より寿命の短い動物を用いても発癌などの放射線影響研究はできない」との理由から、比放射能の大きいプルトニウムの放射線毒性研究は重点的に実施された。その後のスリーマイルアイランド原発事故(1979 年)やチェル
ノブイリ原発事故（1986 年）によって欧米のプルトニウム等と同時にウランの毒性研究や緊急被ばく医療とりわけ体外排泄促進（キレート剤）の研究も中止あるいは停滞した。
現在のウラン毒性への関心は、1990 年代の劣化ウラン弾を使用した湾岸戦争やコソボ紛争などに参加した兵士やウラン汚染地域の住民の健康障害が問題とされたことに始まる。さらに、最近の地球温暖化対策としての原子力利用推進に伴うウラン採掘による環境汚染、核燃料再処理やプルトニウムとの混合燃料(MOX)製造の本格稼働が進み、事故摂取による人の毒性や事故摂取に対する医療研究の必要性が高まっていることがある。しかし、環境汚染による人への健康障害に関する科学的証拠はかならずしも明確ではなくなお論争中であり、原子力分野では前述した歴史的理由からウランの毒性研究はほとんど行なわれていないため、不明瞭な点が多い。しかしながら、国内でも原子力推進や世界的な核テロでの使用の不安が増している状況を踏まえて、本研究会では、(1)ウランの人体における障害について、まず過去の人のデータや動物実験による急性障害を検討し、その後環境汚染などの微量摂取による影響を評価、(2)同時にウラン摂取事故に対する緊急被ばく医療における急性障害の評価、診断や治療方法、および体外排泄促進剤開発の現状と今後の問題点を明らかにすることを目的とした。
1.2 研究会の構成員および検討経緯
1.2.1 研究会の構成員
福田俊（放射線医学総合研究所）

津浦伸次（放射線医学総合研究所）
栗原治（日本原子力研究開発機構）

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神裕（日本原燃）

千葉百子（順天堂大学）
明石真言（放射線医学総合研究所）
平間敏晴（放射線医学総合研究所）
松田尚樹（長崎大学）（担当企画委員）
1.2.2 研究会の検討経緯
第 1 回会合（平成 17 年 1 月 27 日

放射線医学総合研究所、総参加者 39 名）① 研究会の設立趣旨② ウランの健康影響に関する情報整理③ カザフスタンのウラン鉱山下流の児童の健康障害④ ICRP の状況（関西電力

宮崎振一郎氏の講演）⑤ 今後の方針
第２回会合（平成 17 年 10 月 20 日

放射線医学総合研究所、総参加者 36 名）①ウラン摂取事故時の初期対応②ウランの尿中迅速定量測定法（放射線医学総合研究所 白石久二雄氏）③カドミウム摂取による腎障害（千葉大学能川浩二教授講演）④ウラン環境汚染地域における人体サンプルによる影響評価⑤ 腎障害の臨床指標と治療薬開発の現状
研究会の活動および経過は、第 40 回日本保健物理学会、第 41 回日本保健物理学会の専門研究会主催のセッションで報告した。
第２章

主に人の毒性、体内挙動および障害

2.1 化学毒性と放射線毒性
ウランは化学毒性と放射線毒性の両方を発現するが、それぞれを分離して評価することはできない。ウランの化学毒性は非常に強く、人では mg オーダーの摂取で主に腎臓の急性障害を起こし、放射線影響は比放射能(天然ウラン:25.4Bq/mg,劣化ウラン:14.8Bq/mg)が低いため長期連続摂取や体内滞留による晩発影響によって起きる可能性があるといわれるが、明確な科学的証拠は報告されていない。
しかしながら、化学毒性と放射線毒性の発現を、摂取量と体内滞留時間の要因か

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ら推定すれば、事故によって一度に多量摂取で短期間に発現する急性障害は化学毒性によるもので、放射線影響の寄与は小さいと考えられる。長期微量摂取の障害は、化学毒性と放射線毒性の相乗効果によるが、その作用バランスは非常に複雑と推定される。急性障害や長期影響ともに、ウランの化学形が pH によって複雑に変化する性質によって、体内における作用をさらに複雑にし、障害の解明を困難にしていると推察される。放射線事故によるウラン摂取では、まず化学毒性による急性障害を明らかにすることが重要で、毒性評価は放射線(Bq, mSv)よりも、化学毒性重量(g)を基準にして判定することが重要である。
2.2 急性および亜急性毒性量
人の急性毒性（致死）量に関するデータはみあたらない。実験動物におけるウランの急性毒性量は、化合物、摂取径路、動物の種、性、年齢などによって大きく異なる。例えば、硝酸ウランをラットの腹腔内投与した LD50/24h（投与後 24 時間以内に半数が死亡する量）は、ラット老齢雄の 128mg/kg から若齢雄の 305mg/kgと幅があり、人（体重 50kg）の毒性量を体重で単純計算すると少なくとも 6.4g以上になる。しかし、LD50/14-21days は、成熟雌の 1.0mg/kg から成熟雄 2.5mg/kg であり、人の毒性量は 50-125mg と少なくなる。硝酸ウランをラット（８週齢雄）の筋肉内に 2mg/kg(人では 100mg に相当)投与すると 6 日後までに 80%が死亡する 。 硝 酸 ウ ラ ン の 経 口 投 与 に よ る ウ サ ギ の LD( 死 亡 ま で の 日 数 は 不 明 )は0.33-10mg/kg（人では 16.5-500mg に相当）および犬では 0.5-2mg/kg（人では25-100mg に相当）、皮下投与ではウサギ 3-4400mg、犬 3.5-4400mg である。
放射線事故において人が急性致死量の硝酸ウランを腹腔内（静脈内とほぼ同等）摂取する可能性は通常では考えられないが、数十 mg を創傷に伴う筋肉内や皮下摂取、あるいは経口摂取する可能性はないとはいえない。
2.3 摂取限度
世界保健機構、国際放射線防護委員会、米国原子力委員会、米国環境保護庁などの報告では、経口摂取による可溶性ウランは 0.0005-0.002mg/kg/day、吸入摂取では 2mg/day と幅がある。これらの基準は、腎臓の最大許容濃度 3μgU/g から算出されている。腎臓の最大許容濃度に達する吸入摂取量は Type F：30mg,TypeM：230mg, Type S：7440mg である。人における創傷汚染のデータはないが、ラットに硝酸ウランを筋肉内投与した 28 日後の観察で、腎臓の最大許容濃度を示す投4与量は 0.075mg/kg である。腎臓最大許容量に関しては、0.3μg/g と低く設定する論議もある。いずれにしても、事故対応の立場からみれば、実験的には投与量と腎臓のウラン濃度には相関関係があるが、腎臓の濃度を直接測定できないため摂取量の推定には役立たない。実際的な方法として腎臓障害を判定する臨床診断指標などによる検討が有効かもしれない。
2.4 排泄率と体内挙動
静脈内投与：人に天然ウラン 2mg(30 μg/kg)静脈内投与した１日後の尿中排泄率は、健康人（男性 3 人：53-72 歳）と 骨粗鬆症患者では約 60%, 骨軟化症患者では約 30%, 副甲状腺(上皮小体)機能亢進症患者では約 20%。６価のウラン(6.3ă70.9μg/kg)を静脈内投与した 5 人の疾患者では 66.6-84.7%、別の 72-907μg/kg を投与した６人の疾患者では 20.0-83.8%と大きな差がある。ウラン（6 価）を 6 人の疾患者に 1 回静脈注射した 1 日後の体内沈着率は 10-40%で、以後ほとんど変化しない。健常者の 3 人以外はほとんどが高齢でなんらかの疾患を持つことから、可溶性ウランの最大排泄率は約 60%程度と推察される。
吸入摂取：吸入摂取の体内移行は化学形によって異なる。Type F(fast):Uranium
hexafluoride(UF6), Uranium Tetrachloride (UCl4), Uranyl Fluoride (UO2F2), Uranylnitrate [UO2(NO3)26H2O], Type M (medium): Uranium terafluoride (UF4), UraniumTrioxide (UO3), Type S (slow): Uranium dioxide, triuranium octaoxide (U3O8)。吸入事故で天然ウラン（hexafluoride）を 0.5ă7 分間に 1.25-3mg を摂取した 7 人の初期排泄は 62-96%、5 分間に 0.7~3.0mg 摂取した３人は 10-21%と大きな差がある。
創傷汚染：人の例はみあたらない。実際の皮膚汚染では強酸による化学熱傷を伴う可能性があり、実験的にラットの正常皮膚に異なる pH 液に溶解したウラン(異なる化学形を生成)を滴下すると、皮膚の残留濃度や尿中排泄率は異なるが、尿中には 30 分後には排泄される。創傷モデルとしてラットの皮内、皮下、筋肉に異なる化学形のウランを投与しても、投与部位の残留率、臓器濃度、尿中排泄率が異なるが、尿中排泄は 10 分後には検出される。
このような結果から、実際の事故における皮膚や創傷汚染および吸入摂取では、ウランの排泄率は人の静脈注射による値よりもかなり低いと推察される。いずれにしても、ウランは初期排泄後に骨に約 85%、腎臓に 15%、残りが全身の臓器に沈着する。

52.5 障害人におけるウラン障害に関しては、いくつかの総説があり、多くは化学毒性が主原因であるとしている。ウランの標的器官は腎臓で、急性および慢性障害がみられる。人では蛋白尿、カタラーゼ、利尿増加などの症状がみられ、血清中のBlood Urea Nitrogen や Creatinine など、尿中の N-acetyl-β-D-glucosaminidase などの腎臓機能障害マーカーの上昇がみられる。動物実験では、硝酸ウランを腹腔内、皮下、筋肉内投与した 10-30 分後にはこれらの生化学的マーカーが急速に上昇することから、摂取直後から機能障害が起きると認められる。腎臓の組織では、ウラン投与 1 時間後には尿細管の上皮細胞や糸球体の変性、壊死が急速に起こり、時間経過とともに尿細管の上皮細胞消失、タンパク尿滞留、血管変性などが進行する。長期的には尿細管の梗塞性萎縮が起こり、不可逆性の障害になる。
ウラン沈着率が最も高い骨では、カドミウムや水銀などの重金属中毒でおきる類骨の蓄積や石灰化骨の減少など骨軟化症の特徴と類似した障害が観察される。
最近のウラン摂取した可能性がある退役軍人の調査結果では、骨密度の低下が示唆されている。動物実験では、摂取後に骨代謝マーカーの変動が観察され、組織レベルでは障害が早期に進行していることが認められる。最も考慮すべきことは、骨に沈着したウランは骨代謝の亢進（骨吸収と形成）によって、微量ずつ体内循環し、連続的に腎臓の障害を進行させる可能性が高いことである。すなわち、腎臓は摂取直後のウランだけでなく、骨から遊離するウランによって絶えず障害を受け続けることになることである。
人における障害は腎臓や骨以外の脳中枢神経系、生殖器系、肺呼吸器系、消化器系、肝臓や皮膚、免疫系などでも起きる。しかし、詳細は動物実験や人の長期観察の結果による検証が必要であるが、ウランに対する臓器感受性が著しくことなり、微量であっても障害が起きることを示唆していることは注目すべきである。
長期影響、とくに発癌メカニズムに関してはいまだ論議中である。細胞実験では、化学作用による発癌の可能性を示唆する報告もある。現在までにウランの微量連続摂取による影響としてウラン鉱山労働者に関する報告が多く、欧州では肺癌（50%）や腎臓毒性、カナダでは肺癌(36%)、米国では肺癌と腎臓障害（8.7%）の報告がある。最近では、フランスとチェコにおけるウラン鉱山労働者の肺がん調査結果が報告されている。これらの結果は、ラドンの影響として検討する課題と考える。海外では退役軍人やウラン鉱山周辺の住民に関する健康影響の調査が継続されており、腎臓や骨障害を示唆する結果報告もあるが、ウランによる障害6を明確にする結論には至っていない。
第３章

体内摂取事故に対する検討

3.1 摂取事故への初期対応
事故では吸入摂取、体表面や創傷汚染が想定される。ウランに特化した対応はないが、酸との相乗作用による障害に対しては、検討しておく必要がある。
3.2 体内取り込みの確認方法
バイオアッセイ法による尿中排泄ウランの測定が有効である。しかし、硝酸ウランや Type F の化学形のウランは短時間で体内移行するために、従来の日数がかかる方法では対処できない。とくに、スポット尿を含めて、迅速測定技術の確立が必要である。また、創傷汚染に対する技術的検討も必要である。体外計測は適さない。
3.3 摂取量の評価
ウランは化学作用によって急性毒性を起こすので、摂取量は、放射線量ではなく化学毒性量で評価すべきである。
3.4 摂取事故の医療対応
ウラン汚染の体外排泄には、重炭酸ナトリウムが推奨されている。しかし、動物実験（ラットに腹腔内投与）におけるウラン排泄率は、5%程度あるいは無効である。利尿剤や輸液（生理食塩水）によるウランの尿中排泄促進効果は認められない。したがって、現在ウラン汚染に特化した治療方法は確立されていない（第５章参照）。
医療対応としてウランの標的器官ある腎臓や骨、肝臓機能に関する血清や尿中の採取とそれらの生化学的指標による障害発現の監視が重要である。
第４章

体外排泄促進剤開発の現状

ウラン障害を低減する唯一の方法は、体外排泄促進効果のあるキレート剤を用いることである。これまで検討されたキレート剤のうち、医薬品の認可を受けている EHBP（骨粗鬆症治療薬）や Deferiprone(地中海貧血症治療薬)、試験薬のCBMIDA などに動物実験で効果が確認されているが、まだ研究段階にとどまっている。したがって、早急に人への適用を目的とした安全試験や最適な使用方法の検討に加え、最大の難題である人への使用承認を得る法的な措置が必要である。
キレート剤研究の世界における最近の動向としては、第１章で述べたように長7期間の研究停滞によって研究機関と研究者の激減の影響が続いているが、最近の原子力利用の見直しや核テロ使用の不安によって、わずかだが活性化が伺える。
キレート剤の開発研究は、合成、副作用、除去効果および臨床試験など多分野の研究協力が必要であり、これは過去の除去剤の研究経験から国際的な共同研究でなければ遂行できないと判断される。従って、ウラン体外排泄促進に効果的なキレート剤を得るには、まだ相当な時間が必要である。
第５章

今後の課題

本研究会では、主として事故摂取に伴うウランの急性毒性と治療に関する検討を行なった。しかし、人体に関するデータだけでなく、とくに事故摂取に伴う急性障害や体内挙動のメカニズムなどに関する動物実験のデーも非常に少ないことが改めて知られた。今後ともに、原子力発電の推進に伴う核燃料物質の取扱量の急増や核テロによるウラン摂取に対する大きな不安が高まっている状況から、ウランの障害評価や摂取時の医療対策の研究が急務と判断される。さらに、原子力分野では、プルサーマルによる複合汚染の可能性が予測されることから、ウランだけでなくプルトニウムと複合汚染による影響や障害の評価、そして医療対策の検討が必要となる。この課題は、環境汚染による人体影響の結果からは得られないし、また結果を待つ時間的な余裕はないと判断される。
第６章

結語① 核燃料物質であるウランの障害評価は、放射線防護の領域で検討すべき課題であるが、放射線防護の立場でもウランの障害評価は放射線影響よりも急性障害を起こす化学毒性を基準に行なう認識が重要である。
② ウラン摂取事故に備えて、体内摂取量の迅速な測定方法の確立および、とりわけ化学毒性による急性障害の臨床診断方法の早急な確立が必要である。
③ 摂取事故における治療方法、とりわけ体外排泄促進剤の研究と適用方法の確立が急務である。
④ 最近ウランの急性障害や体外排泄促進剤、環境汚染による健康影響に関する研究報告が漸増傾向にあるが、いまだウランの障害や治療の結論を導くための科学的証拠は非常に少ない。したがって、放射線事故による化学毒性による急性障害の評価は、環境汚染による長期微量摂取による障害とは異なると考えられ、動物実験などによる積極的な科学的な証拠の蓄積が必要であり、

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改めて検討すう機会が必要である。
謝辞
最後に、研究会に参加して頂いた方々、および本研究会開催期間中に海外および国内から情報や意見を頂いた方々に感謝します。

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