低線量放射線生体影響の評価

53 2006.3

電中研レビュー No.

財団法人 電力中央研究所

電中研レビュー第 53 号 ● 目 次
低線量放射線生体影響の評価
編集担当 ● 原子力技術研究所

低線量放射線研究センター
重点課題責任者

巻頭言副センター長

京都大学原子炉実験所教授

酒井

渡邉

正己 2

電中研「低線量放射線の生物影響研究」のあゆみ ………………………………
はじめに低線量放射線研究センター長

石田

一夫

4

健二 6

第１章 電中研の取り組み ……………………………………………………………

7

1 ー 1 低線量率放射線照射のために ………………………………………………

9

1 ー 1 ー 1 低線量率放射線長期照射施設 ……………………………………

9

1 ー 1 ー 2 照射室内の線量評価 ……………………………………………… 10
1 ー 2 連携研究体制の強化 ………………………………………………………… 13
1 ー 3 低線量放射線研究センターの設置 ………………………………………… 15

第２章 低線量放射線の影響の正しい理解へ向けて …………………………… 17
2 ー 1 低線量率長期照射の生体影響―動物実験から …………………………… 19
2 ー 1 ー 1 発がんの抑制 ……………………………………………………… 19
2 ー 1 ー 2 各種疾患の抑制・症状軽減 ……………………………………… 21
2 ー 1 ー 3 突然変異の誘発 …………………………………………………… 23
コラム 1 ：放射線の単位 ………………………………………………………… 26
2 ー 1 ー 4 放射線抵抗性の獲得 ……………………………………………… 27
コラム 2 ：生物の不思議な行動 ー放射線の強さを感じてる？ ……………… 29
2 ー 2 低線量・低線量率放射線の生物影響の機構解明 ………………………… 30
2 ー 2 ー 1 抗酸化機能 ………………………………………………………… 30
2 ー 2 ー 2 DNA 損傷修復能 …………………………………………………… 31
2 ー 2 ー 3 アポトーシス ……………………………………………………… 32
2 ー 2 ー 4 免疫機能 …………………………………………………………… 33
2 ー 2 ー 5 情報伝達 …………………………………………………………… 35
コラム 3 ：バイスタンダー効果 ………………………………………………… 37
2 ー 2 ー 6 遺伝子応答 ………………………………………………………… 38

2 ー 3 低線量・低線量率放射線の生体影響 ーヒトへの影響：疫学調査から … 39
2 ー 3 ー 1 原爆被爆者 ………………………………………………………… 39
2 ー 3 ー 2 高自然放射線地域住民 …………………………………………… 41
2 ー 4 総合評価 ……………………………………………………………………… 43
2 ー 4 ー 1 線量・線量率マップ ……………………………………………… 43
2 ー 4 ー 2 放射線に対する生体応答ネットワーク ………………………… 43

第３章 低線量研究の成果の活用と今後の展開 ………………………………… 45
3 ー 1 放射線防護への反映 ………………………………………………………… 47
3 ー 1 ー 1 LNT 仮説とその根拠 ……………………………………………… 47
3 ー 1 ー 2 がんに至る多くのステップと生体防御機能 …………………… 47
3 ー 1 ー 3 生体防御機能によるリスクの低減 ……………………………… 48
3 ー 1 ー 4 線量率効果 ………………………………………………………… 48
3 ー 1 ー 5 まとめ ……………………………………………………………… 49
3 ー 2 医学への適用 ………………………………………………………………… 49
3 ー 3 情報発信活動 ………………………………………………………………… 51
3 ー 3 ー 1 低線量放射線影響情報ネットワークシステム ………………… 51
3 ー 3 ー 2 広報キャラバン活動 ……………………………………………… 52
3 ー 4 今後の展開 …………………………………………………………………… 53
おわりに

原子力技術研究所長

横山

速一 54

引用文献・資料等 ……………………………………………………………………… 55

表紙絵：縦 12 m ・横 9 m ・高さ 5 m の広さで、約370GBq および 37GBq の Cs − 137 を線
源を有する低線量率放射線長期照射室内部。フィルタを通した清浄な環境で長期間マウスが飼育（中央右側の飼育棚）でき、施設内別室の飼育室とあわせて最大
1800 匹程度を飼育可能である。また同時に細胞も培養できる（中央炭酸インキュベータ）。飼育棚や培養装置を移動することで線量率を変えられる。この施設を用いて多様な線量・線量率による実験をおこなっている。

巻

頭言

低線量放射線生体影響研究に懸ける夢
レントゲンの X 線発見を契機に、人類が放射線の存在を知ったのは、高々 100 年前にすぎません。
しかし、発見から数 10 年経たない間に、科学者は、
原子力の源がエネルギーであること、すなわちエネルギーが宇宙万物の源であることを明らかにしました。人類が辿った科学の歴史を振り返ると、この数十年間の原子力研究ほど、科学者が純粋な熱い思いを輝やかせて取り組み、人々が原子力に無限の夢を感じた科学技術はないと思えます。この活動によって、私たちは、人も植物も鳥も星も宇宙にあるあらゆるものが同じものできていることを知ることができました。そのことは mc2 ＝ hνの公式で示されます。簡単に言えば、形ある物質
は光に、光は形ある物質に相互に変換できるということです。その意味で、質量のある物質を 色 、質量のない光（エネルギー）を空 と表した般若心経の一説は最先端の原子物理学そのものといえます。 色即是空
は、万物が光と物質の間を行き来するエネルギーだということを示した言葉であるとともにビックバンに始まりブラックホールに終える宇宙の一生を表しているのです。
古きに自分を見つめた賢人がその思考のなかで辿り着いた結論と近代的実証科学の結論が同じであったことに感動を覚えます。
この原子力を巡る研究の流れは、科学をすることの意味を示す好例でしょう。そして、生命の存在の仕組みを理解するうえで極めて重要な知見です。哲学者が命題とす
る 私はなに？ という単純な疑問は、最先端の生命科学者が持つ疑問
生命はなに？ と全く同じものと言えるでしょう。それに対する解答は、 生命はエネルギーそのものである と答えることができます。エネルギーは、原子を作り、原子は分子を作り、分子は様々な物質を作っており生命もその例からもれません。そして生命が尽きると生体は、分子、原子と分解しエネルギーに戻ってゆきます。生命が存在するということは、一連のエネルギーの流れのなかでエネルギーの存在形態が物質化しているに過ぎないことが理解できるのではないでしょうか。

2

生命は、地球上に生まれ 36 億年の間、温度、圧力、放射線といった様々な物理化
学的要因に満たされた環境で生き進化してきました。それらのストレスから切り離されて存在したことはありません。言い換えれば、そうした 環境要因との間でエネル
ギーのやり取りをする営み自体が生きている ことにほかならないでしょう。とすれば、生命が存在するということは、様々な周囲の要因とのエネルギーのやり取りであると言うことができます。もっとも、生命は細胞膜で囲まれた極めて狭い空間に宇宙の法則に逆らった自立的な環境を作り出すために様々な進化を遂げてきたと理解できます。しかし、未だその能力を獲得できていません。おそらく永遠に到達できない望みであると思います。しかし、こうした意味から考えると放射線（エネルギー hν）と生命（物質 mc 2）は互いに切り離せない存在であり、生命の本質を知るためには、
恐らく原子核物理や宇宙科学と同じように量子生物学といった視点での解析が必要になると思います。
このことを理解すると、自然放射線レベルに近い低線量放射線の生体影響研究は、
21 世紀に発展が期待される極めて重要な研究動向であることが実感できます。低線
量の放射線に対する生体の応答反応の仕組みは、生命現象そのものと捉えるべきでしょう。そうすることによって、初めて、最近の低線量放射線影響研究で注目されながら、これまでの放射線生物学の常識で説明がつかないバイスタンダー効果や遅延的効
果などの仕組みに解答が得られると思います。勿論、得られた成果は低線量放射線の
生体影響の本当の姿を理解するために大いに役立ちますが低線量放射線を生命に対するリスク要因として切り出すことに大きな意味はないといえます。
今回纏められたこのレビューには、電力中央研究所の低線量放射線影響研究グループの最近 10 年間の研究の動向が報告されています。これによって、ある意味で、我が国は、この分野の研究で世界をリードしてきたことがわかっていただけるものと思います。私は、100 年余り前に、キャベンディシュ研究所を中心にした欧州が原子力研究の拠点として科学者の純粋な夢で熱く輝いたように、我が国が、低線量放射線生体影響研究の拠点として、 生命の基本的仕組みに迫る という 科学者の夢の舞台になることを大いに期待しています。
京都大学原子炉実験所
放射線生命科学研究部門 教授

渡 邉 正 己電中研レビュー No.53 ● 3

電中研「低線量放射線の生物影響研究」のあゆみ
西暦

当 研 究 所 の 状 況

国

内

外

の

状

況

1895

・Ｘ線の発見（Roentgen）

1928

・国際 X 線ラジウム防護委員会（IXRP）設立

1950

・ IXRP が国際放射線防護委員会（ICRP）と改称

1958

・ ICRP の Publ. 6 に LNT 仮説が採用される。

1977

・ ICRP 1977 年勧告「Publ．26」

1985

・低線量効果研究会が発足

・第１回ホルミシス国際会議（オークランド）開催

1987

・培養研究としてホルミシス研究を開始

・第２回ホルミシス国際会議（フランクフルト）開催

・放射線ホルミシス研究会（当所研究方針の策定に関する検討会）が発足
1988

・フェーズⅠ研究（研究方向の明確化）を開始

・ ICRP 勧告 Publ．26 の国内法令への導入

1990

・ホルミシス研究委員会（所外専門家による研究支援体

・ ICRP 1990 年新勧「Publ．60」

制）が発足

・ BEIR（米国科学アカデミー・電離放射線の生物学的影響に関する委員会）が「低線量電離放射線被ばくの
健康影響に関する報告書（BEIR Ⅴ）
」を発表

1991

・「放射線と人間の係わりについて考える」（札幌）主催・放射線による「遺伝と発ガン」特別講演会（東京）開催

1992

・放射線ホルミシス研究プロジェクトが発足

・第３回ホルミシス国際会議（京都）開催

・「自然放射線によるホルミシス」特別講演会（東京）主催
1993

・フェーズⅢ研究（ホルミシス効果の検証とメカニズム・第４回ホルミシス国際会議（長春）開催

仮説の提案を目的としたプロジェクト研究）を開始
・「低線量放射線による生体防御機能の活性化」に関する研究のとりまとめ1994

・「低線量放射線の健康影響」（東京）主催1995

・低線量放射線研究プロジェクト研究発表会（狛江）主催

1996

・「放射線に対する生体の防御機構」特別講演会（東京）
主催

1997

・フェーズⅣ研究（ホルミシス効果の検証および機構解
明）を開始

4

・第５回ホルミシス国際会議（ビュルツブルグ）開催

西

暦

国

当 研 究 所 の 状 況

内

外

の

状

況

1998

・低線量率放射線長期照射設備設置（狛江）1999

・ 7th ICON（原子力工学国際会議）の低線量放射線影・ 11th ICRR（国際放射線研究会議）のサテライトミーテ

響に関する公開シンポジウム「放射線と健康」（東京）

ィングとして「低線量放射線の生物影響」（アイルラ

後援

ンド）開催

・低線量放射線影響に関する国際ワークショップ（静
岡）後援
2000

・企画部内に低線量放射線研究総合推進準備室を設置
・低線量放射線研究センター（Low Dose Radiation
Research Center ： LDRC）設立

・ UNSCEAR2000 に Annex G として低線量放射線の生物学的影響が盛り込まれる・ 10th IRPA（国際放射線防護学会）にて ICRP Clarke 委員長より新勧告のドラフト開示

2001

・ ICRP Clarke 委員長を招聘して、センター設立記念国
際シンポジウム「低線量放射線防護の科学的根拠を求めて」（東京）開催・放射線の正しい理解を目指し、全国の原子力施設訪問による研究紹介活動を開始

・ ICRP 勧告 Publ．60 の国内法令への導入
・ 2nd WONUC（世界原子力作業従事者会議）「作業従事者の健康管理に関する国際会議」（アイルランド）開催
・放射線とホメオスタシスに関する国際シンポジウム（京都）開催・低線量放射線研究センター Web サイト開設
2002

・ ICRP 第１専門委員会 Cox 委員長を招聘して「低線量生物影響研究と放射線防護の接点を求めて」（東京）主催
・低線量放射線論文データベース運用開始

2003

・低線量放射線生物影響の評価（フェーズ１）（低線量・
低線量率放射線に特有な生体応答現象の定量的解析と機構解明）研究開始

・ International Journal of Low Radiation 創刊
・ 12th ICRR のワークショップとして「低線量・低線量
率放射線と発がん」（オーストラリア）開催

・疫学研究の権威である Doll 博士、Matanoski 博士を招聘して「疫学と放射線生物学の接点を求めて」
（東京）
主催
2004

・低線量放射線研究成果発表会「線量率効果を考える」 ・ 11th IRPA にて ICRP 新勧告の見通しの必要性が論議（狛江）開催2005

・成果発表と講演の会「線量率放射線研究〜 10 年の成果と今後の展開〜」（東京）開催される・ BEIR が「低線量放射線の健康リスクに関する報告書（BEIR Ⅶ）
」を発表
・フランス医学アカデミーと科学アカデミーによる共同報告書「低線量電離放射線による発がん効果の評価と線量効果関係」発表
・ ICRP 新勧告策定の延期

電中研レビュー No.53 ● 5

は

じ

め

に

低線量放射線研究センター長 石田 健二

電力中央研究所が、低線量放射線の影響研究に着手したのは 1988 年であり、それから約 15 年を経過したいま、わが国における重要な研究拠点のひとつになったと言ってもよいのではないでしょうか。
思い起こせば、その当時、放射線ホルミシス効果という言葉に刺激を受けて数人の工学系の職員が大胆にも自らの手でこのホルミシス効果を確かめたいと思ったことが、当所における低線量研究の始まりでした。
その後、大学などとの連携研究（プロジェクト）を立ち上げ、短期間で多くの研究成果をあげることができました。1996 年３月には、電中研レビュー「放射線ホル
ミシス−研究の意義と取り組み−」を刊行し、研究成果を広く発信いたしました。
主要な成果を見てみますと、まず疫学の分野では、低線量域の原爆被ばく者のデータを、直線モデルに当てはめることなくあるがままに分析することによって、放射線のリスクは下がることを明らかにいたしました。
また、低線量被ばくの場合には生体が様々な防御機能を増強させるという 絶妙な応答 を裏付けるデータを集積しました。そして、このような生体応答の引き金が、DNA ではなく細胞膜であるかもしれないという仮説をたて、放射線の影響は DNA の損傷に始まるという従来の定説（パラダイム）に問題を提起しました。
さらに、同じ線量であっても短時間のうちに与えられた場合と長時間にわたって与えられた場合とでは、生物に及ぼす影響が大きく異なることを多くの動物実験で確認し、今後は 低線量率長期
照射効果 の解明が重要な課題になると予測いたしました。
このような当所の活動は外部からも注目され、わが国ばかりではなく国外に対しても 低線量放射線の影響を見直す機運の高まり に重要な役割を果たしたものと思っています。
このような流れをさらに大きくするため、2000 年 10 月に「低線量放射線研究センター」を設立
し、低線量・低線量率放射線の生物影響に関する研究を自ら推進すると同時に国内外の研究をプロモートし、得られた成果を社会に発信していく体制を整えました。
当センターでは、原子力の開発利用がますます重要となる 21 世紀を見据えて、人々の放射線影
響に対する正しい理解が一層進むように、また、合理的な放射線防護基準を見直す動きへの寄与、さらには医療への応用を目指して鋭意研究を進めてまいります。

6

第

章

1

電中研の取り組み

第1章
原子力技術研究所

低線量放射線研究センター

原子力技術研究所

電中研の取り組み ● 目次

副センター長

上席研究員

酒井

一夫

低線量放射線研究センター

主任研究員

星

裕子

１−１

低線量率放射線照射のために …………………………………………………………………………………………… 9

１−２

連携研究体制の強化 ……………………………………………………………………………………………………… 13

１−３

低線量放射線研究センターの設置 ……………………………………………………………………………………… 15

酒井 一夫（1999 年入所）
高線量放射線、温熱などによるストレス蛋
白、DNA 損傷についての知見を活かし、低線量率放射線による生体影響研究を精力的にプロモートしている。低線量率放射線に対して生物が巧妙に応答する事例を「線量・線量率マップ」で目に見える形で示すことを提唱
している。

8

星
裕子（1993 年入所）
低線量放射線の生物影響解明のために酵母や細胞といったレベルでの放射線感受性についての研究を経て、現在はマウスを用いて発がん抑制に関わる低線量率放射線の影響解明
実験に従事している。様々な分野の方との交流を通して研究の成果を分かり易く伝えることの重要性を再認識中である。

１−１

低線量率放射線照射のために低線量の放射線による生物影響に着目してから最初の10 年は、主に X 線を線源としたいわゆる高線量率・低

20°
10
（m）

線量が用いられてきた。このことにより、それまで知られていた高線量放射線によって引き起こされる生体応答

9
8

30°

7

とは異なるユニークな生体の応答が低線量放射線により起こることが数々発表されてきた。これによって、興味はさらに、線量率の低い、低線量率・低線量での応答に

6
40°

5

12.4 m4

広がってきた。私たちヒトを含む生物は、意識せずとも

14.8 m3

自然放射線と呼ばれる少量の放射線をいつでも受けている。この放射線は、年間平均（世界）で 2.4 mSv とい

137

Cs

う線量になる。これは、いうまでもなく極低線量率の放射線である。私たちヒトが放射線を受けるのは、事故などのように一度に高線量率で受けるもの、Ｘ線診断に代1.8 m表されるそれよりも低い線量・低い線量率の医療による
8.7 m

もの、そしてこの自然放射線によるものである。私たちが放射線による影響を考えるとき、自然放射線に近いも

図1-1-1

照射室内平面図ののそれよりは高い線量率での被ばくにより何が起こっているのかを知ることが、通常生活している私たちへの影響を探る方法であると考えた。

1-1-1

低線量率放射線長期照射室

低線量率放射線長期照射施設

これまでの低線量放射線生物影響研究は X 線を線源とした高線量率・低線量が主体であった。低線量率放射前室 更衣室エアシャワー

線の影響を見るには、低線量率で照射し、なおかつある程度の期間照射し続ける場が必要である。そのため、低

洗浄室

実験室

線量放射線研究センターでは、実験動物等に、長期にわ

Ｘ線照射室

飼育室B

たって低線量率の放射線を照射することのできる低線量

実験室

（1）
率放射線長期照射室を構築した（図 1-1-1）
。低線量

飼育室A

率放射線照射施設は、この低線量率放射線長期照射室のほかに、Ｘ線照射室、マウス飼育室を備えている（図図1-1-2

低線量率放射線照射施設平面図

1-1-2）。
低線量率放射線長期照射室は、図 1-1-1 に示すように

さらに、同一の線源を使用して、線量率の異なる実験

9 m × 12 m（高さ 5 m）の広さで遮蔽のために 60 cm のを平行して行うために、照射野は線源を中心とした扇状

厚さのコンクリートに囲まれている。37GBq と 370GBqにマウスの飼育棚を設置するような配置を取っている。

の Cs − 137 を線源として備え、どちらか一方を用いる

線源格納容器の照射口は横方向に角度がついているので、（現在は 370GBq を使用中）。この線源からの距離によっ左右 40 °までが照射野となっている。

て線量率を変化させて使用することを想定している。

この照射室の特徴は、前述のように線源からの距離に

電中研レビュー No.53 ● 9

よって線量率を変えることができる点にある。このことによって、0.35 − 3.0 mGy/hr の線量率域を同時に使用している。もうひとつの特徴は、飼育室自体が低線量率の放射線を照射し続けることのできる照射室になっていることにある。照射室をかねていることから、通常のマウス飼育に用いられるような金属性飼育棚ではなく、遮蔽と散乱を極力抑えるために木材とプラスチックを主材料とした飼育棚を用いている。そのため、照射飼育室内の線量分布のばらつきは約 10 ％以内におさえられ、均一性が保たれている（図 1-1-3）。また、マウス以外に細胞を被照射体として用いるために照射野にはプラスチッ
クを主材料にしたインキュベータを設置している（図1-1-4）。これにより、細胞も長期にわたって低線量率放射線を当て続けながら培養することができる。
また、Ｘ線照射室に設置されている照射装置は最大320kV での X 線発生が可能であり、これまで用いていた 150kV のもの（別実験室に設置）とあわせることに
図 1-1-5
同じ距離での線量率の平均値

X線照射装置線源からの距離＋10％0.30
mGy/hr−10％より、用いることのできる線量率域がさらに広がった10m（図 1-1-5）。これにより、大線量の放射線を当てる場合にかかっていた時間を短縮することも可能となった。

0.54
mGy/hr

＋10％
7m
−10％
＋10％

1.0
mGy/hr

−10％
＋10％
−10％

3.0
mGy/hr5m

大 1800 匹程度のマウスを飼育することが可能となって
いる。

3m

線源

図1-1-3

これらの施設の中では、照射室、飼育室あわせて、最1-1-2

照射室内の線量評価

照射野内の線量率のばらつき

放射線による生体影響を調べるときに、重要なことのひとつに線量評価がある。低線量率放射線の影響を明らかにすることを目的とする研究ではこれまで行われてきた放射線影響研究に比較して、照射期間が長くなっている。そのため、動物飼育に関わる器具などによる放射線の吸収・遮蔽・反射、あるいは、実験動物自体の姿勢や位置の変化によって動物が受ける放射線量が変動することも考えられる。そのため、実験動物の体内に線量計を埋め込み、動物の動きに伴う体内での吸収線量を実測する方法が有効であると判断した。従来、動物体内の吸収線量の測定には、大きさの制約から熱ルミネッセンス線
量計（TLD）が用いられることが多かった（2 − 5）。しか
図1-1-410

照射野内のインキュベータとマウス飼育棚しながら、熱ルミネッセンスという性質上、フェイディ

１．ガラス線量計本体
２．測定時に用いるカプセル外観（GD-301）
2mm

001

8.5mm
ID no.

図 1-1-6

PLD

25000

10.5mm

線量（μGy）

1.5mm

30000

ガラス線量計

20000

15000

10000

ングが大きく、長期の測定には向かないといった欠点が5000あった。これに比べ、改良された銀リン酸塩ガラスからなるガラス線量計（図 1-1-6）にはこのフェイディング

024.5 45.5（6 − 8）がなく、ばらつきも小さいとの報告がある。その測

照射時間（hr）

定原理は、吸収した放射線のエネルギー量に応じて蛍光中心が形成され、紫外線励起によるガラスからの蛍光量

図1-1-7が変動する。その蛍光量を測ることにより吸収放射線量を定量するものである。我々は、このガラス線量計で低ガラス線量計により測定されたマウス
体内における吸収線量のばらつき○、●は２回の実験での各マウスにおける線量を示す

線量率放射線長期照射施設および X 線照射装置によるマウス、細胞の照射実験における吸収線量を測定評価しても、ほぼ直線関係が認められた。これにより、ガラスた。

線量計による線量測定においてはフェイディングが少な

リン酸蛍光ガラス線量計（旭テクノグラス）のうち、小型のもの（GD − 301 type）を用いた（図 1-1-6）。また、X 線測定には低エネルギー線源用としてエネルギー

く、長期の線量測定にも使用可能であることが示された。
実際の照射野の線量評価は、このガラス線量計を用いて行った。

補償 Sn フィルタ（3 mm × 1.5 mm）を装着した。麻酔

電離箱による照射線量は、長期照射設備完成時

下で清浄な線量計をマウス腹腔内に埋め込み、照射の後（1998.11）に室内に何もない状態で、照射野の数箇所

線量計を摘出した。

（床上 1.5 m）について測定された。ガラス線量計での測まず、線源から 10 m の位置に設置した飼育棚で、ひ定は、照射実験が開始された後、空間線量として、線量

とつのケージにつき５匹ずつ飼育した。24.5、46.5 時間

計をマウス飼育棚のアクリル戸（床上 1.51 m）の外側に照射を行い、マウス腹腔内から取り出したガラス線量計設置し、測定した。その結果、これらの測定による値はより吸収線量を読取った。その結果、図 1-1-7 に示すと測定時からの減衰を換算するとよく一致した（1）。このとおりガラス線量計においては同条件のマウス５匹間の吸きの低線量率放射線長期照射室の線源から３、５、７、

収線量にばらつきが小さいことが示された。また、照射10 m の位置におけるガラス線量計により測定された吸（9）期間を変えて線量測定を行った。すなわち、ガラス

収線量率は 3.5、1.2、0.66、0.35 mGy/hr であった。

線量計を２本ずつマウス腹腔内に埋め込み、１ケージに急性の低線量照射で用いる X 線照射装置 MBR-320R

５匹飼育し、それぞれ１、３、８、24 時間、あるいは（図 1-1-5）でのマウス体内における吸収線量を測定し１、２、７、30 日照射した時点で１匹ずつ非照射野にた。本 X 線照射装置では被照射体位置での照射線量を移し、24 時間、あるいは 30 日後にすべての線量計をマ設定し照射を行う。このとき、照射時間が表示されるのウスから回収し、線量の測定を行った。この結果、短期で、ガラス線量計で測定された線量とこの照射時間より照射（24 時間、図 1-1-8a）において照射時間と吸収線線量率を算出した。この結果、ガンマ線照射と同様に照量の間には完全な比例関係が認められた。また、2 本の射線量と比較すると、マウス腹腔内での吸収線量は

線量計はほぼ同じ線量を示し、ここでもばらつきの小さ

71 − 79 ％になることが明らかとなった。

さが示された。長期照射（30 日間、図 1-1-8b）におい

低線量率放射線照射室には、細胞に照射しながら培養

電中研レビュー No.53 ● 11

a）

b）

6

250

線量（μGy）

200
4

150
100

2
50
0

0

6

12

18

照射時間（hr）

24

0

0

5

10

15

20

25

30

35

照射時間（day）

図1-1-8 照射時間とガラス線量計により測定されたマウス体内における吸収線量の関係a）24時間まで（短期）の照射におけるマウス体内の吸収線量。各測定ポイントは２匹のマウスの体内にそれぞれ埋め込んだ線量を示すが、すべてのポイントで二つの値はほぼ同値を示しマークが重なっている。
b）30日間（長期）の照射におけるマウス体内の吸収線量するために CO2 インキュベータを線源から 5 m の位置に

当センターに設置されている各種の照射装置はこれまで設置されている（図 1-1-4）。このインキュベータ内にカバーしきれなかった範囲をカバーしうることが線量測

225 cm の培養フラスコを並べてフラスコ内での吸収線量定の結果より明らかとなり、低線量率域での幅広い線量を測定した。実験の際は、インキュベータの上段（床上率での照射が可能であることが示された。さらに X 線

80 cm）と、下段（床上 57 cm）を使用した。その結果、照射装置を用いることで約 1.5 Gy/min（90 Gy/hr）の照

インキュベータ内における線量率は 0.80 − 1.18 mGy/hr

射も可能である。また、細胞への照射についてはこれまであり、ほぼ均一な線量率であることを確認した。

で不可能であった継代しながらの照射（今回実験に用い低線量放射線、あるいは低線量率放射線の生物影響研

たインキュベータでは 1 mGy/hr 程度の線量率）が可能

究において要求されている線量・線量率の範囲は広いが、となり、放射線生物研究の新しい展開が期待されている。

これまで報告された線量・線量率の範囲は限られてきた。

12

１−２

連携研究体制の強化

電力中央研究所では、低線量放射線の影響研究に取り連携研究は、多岐にわたる低線量放射線研究の分野を組み始めた初期の段階から、外部研究機関との連携体制カバーする上で重要な位置を占め、その成果は 1999 年を取ってきた。1993 年には、本格的なプロジェクト研の第 11 回国際放射線研究会議（ダブリン）におけるサ究を開始し、共同研究のプロモートと研究のコーディ

テライトミーティングの開催、2003 年第 12 回同会議

ネートを進める体制を確立した（表 1-2-1）。これまで（ブリスベン）におけるシンポジウムの開催、日本放射に連携を行ってきた機関は 30 を超える（表 1-2-2）。こ線影響学会における低線量ワークショップの開催など、の中には、カナダのオタワ大学や、チョークリバー研究

低線量研究のネットワークの拡充にも貢献してきた。

所など国外の研究機関も含まれている。

表1-2-1

1993年に開始された低線量放射線の生物影響に関する連携研究プロジェクト

１．発がん抑制効果の検証（１）細胞がん化とその抑制（２）抗がん効果と免疫活性（３）がん抑制遺伝子の活性

長崎大・薬
東北大・医
奈良県立医大

渡邉教授
坂本教授
大西教授

大阪市立大学・医
倉敷成人病センター
愛媛大・医

井上教授
内海所長
植田教授

京都教育大
東北大・医

生島教授
小野教授

横浜市立大・医短
東京歯科大
東邦大・医
産業医大
大阪府立大・先端研
東大・RIセンター
長崎大・医
岡山大・医

松原教授
木崎教授
山田教授
法村教授
米澤助教授
井尻助教授
奥村教授
森教授

長崎大・医

奥村教授

２．老化抑制効果の検証（１）代謝酵素活性と関連遺伝子（２）活性酸素病態軽減効果（３）大脳細胞の老化と関連物質
３．遺伝子損傷修復機構活性の検証（１）DNA の損傷とその修復（２）体細胞の突然変異
４．生体防御機構活性の検証（１）化学的生体防御機構の活性化（２）細胞の自爆死（３）細胞交代機能活性と神経系（４）免疫機能活性とその機構（５）放射線抵抗性の獲得（６）腸組織の活性化現象（７）老化促進マウスの応答（８）生体膜の代謝調整
５．疫学調査（１）長崎被災者の疫学調査

電中研レビュー No.53 ● 13

表1-2-2

その後の低線量放射線生物影響研究連携体制（所属および肩書きは連携時のもの）

分子・細胞レベルの解析
放射線によって誘発される長寿命ラジカルに関する研究
名古屋大・工 宮崎助教授
低線量放射線に対する細胞の応答と細胞内情報伝達に関する研究
京都大・放射線研究センター 佐々木教授
p53 を介した低線量放射線に対する細胞応答と影響発現の制御
奈良県立医科大 大西教授
低線量放射線の連続照射による免疫疾患の改善効果
東京理科大・薬 小島教授
低線量放射線による EGF 受容体の活性化の機構解明
東京大 疾患生命工学研究センター 細井助教授
低線量による細胞膜からの細胞内情報伝達系の活性化と放射線応答における役割
京都大・原子炉実験所 渡邉教授
放射線によるＴ細胞白血病誘発に関する感受性の解析
英国放射線防護庁 Bouffler部長
個体レベルでの解析
マウスにおける突然変異誘発を指標とした線量率効果
産業医科大・医 法村教授
低線量放射線による放射線抵抗性の獲得の機構解明
大阪府立大 先端科学イノベーションセンター 児玉教授
大阪府立大 米澤教授
低線量・低線量率放射線照射によるⅡ型糖尿病改善効果の機構解明と加齢に及ぼす影響評価
低線量放射線の健康リスクに関する実験研究
産業創造研究所 川上部長
低線量放射線に対するダンゴムシの行動・ショウジョウバエの発生、分化に関する研究
微量放射線照射の中枢神経系への影響
東邦大・医 宮地助手
低線量放射線による p53 変異マウスにおける発がんおよび突然変異の抑制
チョークリバー研究所 Mitchel主任研究員
疫学調査
原爆被爆者の発がん・がん死亡統計におけるしきい値
三朝ラドン温泉適応症の機構に関する基礎検討
ラドン温泉熱気浴時の線量推定
高自然放射線地域住民の疫学調査

長崎大・医 三根助教授
長崎大・医 奥村教授
岡山大・医 山岡教授
放射線医学総合研究所 山田グループリーダー
体質研究会 菅原理事長

データベース構築
低線量・低線量率放射線リスク評価のための動物発がんデータ集約データベースの構築
オタワ大学 Duport教授

14

１−３

低線量放射線研究センターの設置

電力中央研究所では、それまでの低線量放射線影響研

流部門では研究の成果および関連情報を、キャラバン活究の成果を踏まえ、その重要性を再認識するとともに、動、ホームページ、データベースなどを駆使して発信し、放射線と人類との関わりがますます重要になることを見専門家および一般への情報発信活動を展開している（3-3

据えて、2000 年 10 月に低線量放射線研究センターを設

参照）。

立した。
低線量放射線研究センターは研究部門と情報発信・交流部門とからなる。研究部門では、（１）低線量放射線の影響の正しい理解、（２）放射線防護基準の見直し、
および（３）医療への適用可能性の探索、を研究の柱（図 1-3-1）に設定し、低線量率放射線長期照射設備を駆使して、動物個体、組織・細胞および分子・遺伝子のレベルで独自の研究を進めている。また、外部研究機関との連携ネットワークの拠点として、低線量放射線の生物作用の正確な理解とその応用につながる情報の収集に努めている（図 1-3-2）。
研究部門に加え、情報発信・交流部門を併設したことが LDRC の大きな特徴のひとつである。情報発信・交図1-3-2

図1-3-1

低線量放射線研究センターの研究目標

低線量放射線研究センターの機能とその展開

電中研レビュー No.53 ● 15

第

章

2

低線量放射線の影響の
正しい理解へ向けて

第２章
原子力技術研究所

低線量放射線の影響の正しい理解へ向けて ● 目

低線量放射線研究センター

次副センター長

上席研究員

酒井

一夫

原子力技術研究所

低線量放射線研究センター

主任研究員

岩崎

利泰

原子力技術研究所

低線量放射線研究センター

主任研究員

野村

崇治

原子力技術研究所

低線量放射線研究センター

主任研究員

星

裕子

研究員

大塚

健介

上級特別契約研究員

小穴孝夫

原子力技術研究所
原子力技術研究所

低線量放射線研究センター

低線量放射線研究センター

２−１

低線量率放射線長期照射の生体影響―動物実験から ………………………………………………………………… 19２−２

低線量・低線量率放射線の生体影響の機構解明 ……………………………………………………………………… 30

２−３

低線量・低線量率放射線の生体影響―ヒトの場合：疫学調査から ………………………………………………… 39

２−４

総合評価 …………………………………………………………………………………………………………………… 43―――――――――――――――――――――――

コラム１：放射線の単位 …………………………………………………………………………………………………………… 26
コラム２：生物の不思議な行動―放射線の強さを感じている？ ……………………………………………………………… 29
コラム３：バイスタンダー効果 …………………………………………………………………………………………………… 37

酒井 一夫（８ページに掲載）

野村 崇治（1999 年入所）
糖尿病や脂肪肝など様々な疾患モデルマウ
スを扱い、放射線照射で生体内に存在するカタラーゼやグルタチオンなどの抗酸化物質の変動から、生物影響を評価している。放射線
影響も病気の発症も未解明の部分が多いが、これら疾患の改善や寿命延長など目に見える
成果が心の支えと従事している。

大塚 健介（2003 年入所）
入所以来、低線量放射線で生じる DNA 損
傷の評価や、損傷に対する DNA の防護機構などから、低線量放射線に特有の現象である
放射線適応応答の機構解明を目指してきた。
現在は、放射線防護とヒトとの接点となりうる造血機能を指標とした適応機構の研究に従事している。

18

岩崎 利泰（1995 年入所）
低線量および低線量率の放射線が生物に与える影響について、遺伝子のレベルでの生体の反応、放射線による DNA 損傷とその修復、細胞間情報伝達などの観点から、主に細胞・分子レベルの検討を行ってきた。今年度は放射線感受性の個人差に関する英国 HPA-PRとの共同研究に従事。専攻分子生物学。

星

裕子（８ページに掲載）

小穴 孝夫（2003 年入所）
ショウジョウバエを使った変異原性試験により放射線の変異原性にしきい値があり、その形成に DNA 修復機能がかかわっていること、しきい値は線量率によって異なることなどを明らかにしてきた。

２−１

100

発がんの抑制累積腫瘍発生率（％）

2-1-1

低線量率放射線長期照射の生体影響―動物実験から高線量の放射線によってがんが生じることは、広島・長崎の原爆被爆者を対象とした調査研究や動物実験などで明らかにされている。しかしながら、低い線量の場合についてははっきりとした情報は乏しい。
放射線による発がん率は低く、特に低線量の放射線に

非照射群
0.35 mGy/hr
3.0 mGy/hr
1.2 mGy/hr

80
60
40
20
0

よる発がんを定量的に評価するためには膨大な数の動物50を用いる必要がある。そこで、低線量率放射線が発がんの過程に及ぼす影響を調べるために、化学発がん剤や高

100

150

200

250

発がん剤投与後の日数

図2-1-2

低線量率照射によるICRマウス皮下がんの抑制

線量の放射線など、あらかじめがんが高頻度で生じるような処置を施して、低線量率放射線の影響を調べることにした。

生率の低下が認められた（2, 3）。
メチルコラントレン投与後 216 日目の累積腫瘍発生率と線量率との関係を図 2-1-3 に示す。興味深いことに、（1） メチルコラントレン誘発皮下がん

線量率が高いほど効果が大きいわけではなく、1.2

メチルコラントレンはタールの中に含まれる発がん成mGy/hr がもっとも効果的で、これよりも線量率が高く分であり、マウスの皮下に注射することによって皮膚がても、低くても抑制の程度は小さかった。これまでに低んを生じさせる（1）。

線量放射線による放射線抵抗性の獲得などにおいても、

一群 35 匹の ICR 系統のマウス（５週齢・メス）に、有効線量が限られている（4）ことが認められており、「ウィ

低線量放射線長期照射室で 3.0、1.2、あるいは 0.35

ンドウ効果」と呼ばれている。本研究で見られた最適線

mGy/hr の線量率で 35 日間照射を行った。その後マウ量率の存在も、発がん抑制をもたらす機能の増強にウィスの右そけい部にメチルコラントレンを 0.5 mg 注射し、ンドウ効果があることの反映と考えられる。これは低線引き続き同じ線量率で照射を続けながら経過観察を行っ

量放射線の生体影響を考える上で重要なポイントの一つた（図 2-1-1）。腫瘍発生の時間経過を図 2-1-2 に示す。

である。

メチルコラントレンを注射してあるので、95 ％の高率

ICR マウスで見られた腫瘍発生の抑制が他のマウスでで腫瘍発生が認められた。0.35 mGy/hr あるいは 3.0100

mGy/hr の線量率で照射した群では、非照射対照群との非照射群の発がん率90

1.2 mGy/hr で照射した群では統計学的に有意な腫瘍発

35日間

3.0 mGy/hr

発がん率（％）

間に腫瘍（がん）発生率に有意な差はなかった。しかし、

80

70

1.2 mGy/hr

600.35 mGy/hr03.0

非照射コントロール

図2-1-3
図2-1-1

低線量率放射線による発がん抑制の実験方法

1.2

0.35

線量率（mGy/hr）

低線量率照射による発がん抑制効果の線量率依存性

電中研レビュー No.53 ● 19

胸腺リンパ腫（％）

累積発がん率（％）

30

非照射群0.35 mGy/hr

20

1.2 mGy/hr

a

80
60

b

40
20
0

0

100

200

300

400

c, d
500
Days

X-rays（2Gy/min、1.8Gy × 4 ＝ 7.2Gy）a0.70 mGy/hr

10

100

b

1.2 mGy/hrc
7.2 Gy12.6 Gy

d

0
0

100

200

300

400

0

100

200

300

400

発がん剤投与後の日数

図2-1-4C57BL/6Nマウスにおける低線量率照射による皮下がんの抑制

図 2-1-5500Days

低線量率照射による放射線誘発胸腺リンパ腫の抑制も見られるかどうかを調べるとともに、免疫系の関与の射対照群の重量は約 50 mg であったのに対し、高線量率検討を視野に入れて、免疫研究に多用される C57BL/6N

照射群は異常なリンパ球が増加したことにより有意に増マウスを用いて同様の検証を行った。その結果、この場

加し約 550mg であった（図 2-1-6）。低線量率照射群は合には 1.2 ｍ Gy/hr で有意な発がんの抑制が認められた非照射対照群と同様の値で、胸腺の重量に影響を及ぼし（図 2-1-4）。

たのは高線量率の放射線のみであった。
図 2-1-7 に胸腺のヘマトキシリン･エオシン染色をし（2） 放射線誘発胸腺リンパ腫

た病理標本を示す。濃い紫色が密であるほどリンパ腫が高線量の放射線を何回かに分けて照射すると、高率に胸腺リンパ腫が生じることが知られており、放射線発が（5, 6）んモデルの一つとして広く研究されている。

進行していることを示している。
この病理観察においても、高線量率照射群の胸腺はリンパ腫に特徴的な病理組織像が認められたのに対し、非メチルコラントレン誘発皮膚がんの場合と同じように

照射対照群や低線量率照射群においては正常の組織が観

低線量率照射によって胸腺リンパ腫の抑制が起こるかど察された。また他の組織においても腫瘍や炎症などの所うかを検証するために、高線量率照射と低線量率照射を見は観察されなかった。

（7）

組み合わせて照射した 。
C57BL/6N マウス（５週齢・メス）に、高線量率
800（2.0 Gy/min）のＸ線 1.8 Gy を週に１回ずつ４回照射し700た。15 週齢頃より立毛や呼吸不全が認められた。照射に罹患率は 90 ％を超えた（図 2-1-5a）。
これに対し、X 線４回の照射と 1.2mGy/hr の低線量率ガンマ線を５週齢から持続的に照射した場合には、胸腺リンパ腫の発症は有意に低かった（図 2-1-5b）。
低線量率照射のみを行った群においては、照射開始後
230 日を経過して総線量が 7.2 Gy に達しても、さらに450 日経過して 12.6 Gy に達しても胸腺リンパ腫の発症は600
胸腺重量（mg）

開始 110 日頃から、胸腺リンパ腫が確認され、330 日後

＊

＊

500
400
300
200
100
0
非照射
対照群
（n ＝ 20）

高線量率
照射群（n ＝ 19）

低線量率
照射群（n ＝ 24）

１例も見られなかった（図 2-1-5c）。
胸腺重量を比較すると、放射線を照射しなかった非照20

図 2-1-6照射による胸腺重量の比較

A

B

C

食事療法や運動などで、インスリンの枯渇化などによる
血中インスリン量の低下はインスリン注射を行い対処する。グルコースラジカルによる障害を軽減させるために、
抗酸化機能の増強も必要と考えられる。
これまで我々は、様々なマウスに対し低線量･低線量

図 2-1-7 マウス胸腺の病理写真（A）非照射群、（B）高線量率照射群、（C）低線量率照射群

率照射すると、肝臓や膵臓など種々の臓器で抗酸化物質が増強されることを明らかにしてきた（1 − 3）。そこでこの糖尿病をモデルとするマウス（II 型糖尿病モデルマウ

以上の結果は、高線量率照射による胸腺リンパ腫の誘ス： BKS.Cg −＋ Lepr db/＋ Lepr db/Jcl、以下 db マウス）

発を、低線量率照射が抑制すること、および、同じ線量を用いて低線量率照射を行い糖尿病の改善効果の有無なであっても、線量率が低い場合にはその影響の現われ方どを調べた（4）。

が大きく異なること（線量率効果）をはっきりと示している。

db マウスもインスリン非依存性の糖尿病を発症し、過食によって健常マウスの２〜３倍程度の重量で約 55g程度となり、また生後 10 週齢頃には尿糖値が 500 mg/dl

2-1-2

各種疾患の抑制・症状軽減

を越す重篤な糖尿病となる。
このマウスに Cs-137 を線源とする低線量率のガンマ

前項で見たように、低線量率照射によってマウスにお線（線量率： 0.70 mGy/hr）で生後 10 週齢から生涯、照ける発がんが抑制されることが明らかとなった。これは、射しながら飼育した。尿糖値の変化は専用の試験紙を用

マウスの体内でがん化に対する抵抗性が高められたこと

いて、尿中に含まれるグルコース量をその濃度に応じたを示唆している。そこで、他の疾患に対する影響を検証レベルで表し測定した。尿糖値の変化の結果を図 2-1-8

した。

に示す。レベル＋４は最も重篤な状態であり、以下数値が下がるにつれて尿中グルコース濃度は低下し、最小は（1） II 型糖尿病
II 型糖尿病は、過食・運動不足によってもたらされる

レベル＋１である。正常の場合は検出されずマイナス（陰性）で表される。

インスリン非依存性の糖尿病で、いわゆる生活習慣病と24 匹中３匹が尿糖値の低下を示したが、いずれも照して広く国民に知られており、またこの糖尿病の予備軍射群であった。最も早いマウスで 30 週齢過ぎより低下の増加が社会問題にもなっている。
通常、食事により血液中の糖（グルコース）濃度が増照射群加すると、その血糖値を下げるホルモン（インスリン）（1）

常レベルとなる。しかしインスリンの機能を上回る高血糖の状態が続くと、やがて糖尿病の初期段階となる。その後、高血糖の状態が改善されず、インスリンを分泌し続けると、インスリンを産生する臓器の膵臓が疲弊し、インスリンの枯渇化が生じ、糖尿病の症状が悪化する。

尿糖値指数（相対値）の働きのよって、糖分は肝臓や筋肉中に取り込まれ、正
（2）

（3）

さらに糖尿病の症状が悪化すると、血液中の糖が反応性の高い物質であるラジカル化（グルコースラジカル）と非照射対照群なり、膵臓を始めとした臓器や血管などを損傷させ、インスリンの産生能力を失うばかりでなく、合併症状を引
週齢

き起こす。
糖尿病の症状を緩和するためには、ごく初期の段階は

図 2-1-8

10 週齢から照射したときの尿糖値の変化

電中研レビュー No.53 ● 21

し始め 40 週齢前には陰性となった。最も遅いマウスは

90 週齢の時点でマウスの外見を比較したところ、照60 週齢頃から徐々に低下し、しばらくは陰性と弱陽性

射群では毛並みも、皮膚や尾の柔軟性も良好に保たれて（＋１）の間で推移していたが、80 週齢以降陰性となっいた（図 2-1-10）。また照射群は非照射対照群に比べ活た。このような尿糖値の改善は非照射対照群では全く認動的であった。

められず、尿糖値の改善に低線量率照射の関与が示唆さ（2） 老化症候群れた。
尿糖値の改善は照射群全てに見られたわけではないが、糖尿病モデルマウスにおいて死亡時期の遅れが認めら

死亡率や外見には大きな違いが認められた。図 2-1-9 にれたため、低線量率照射が加齢促進マウスに及ぼす影響

死亡曲線を示した。非照射対照群が 40 週齢で死亡マウを調べた。

スが出始めたのに対し、照射群では 70 週齢過ぎであっヒト早発性老化症候群モデルマウス（klotho マウス）

た。また照射群の死亡タイミングは非照射対照群より遅は、老化抑制遺伝子 klotho が破壊されているために、く、つまり同一週齢において照射群の生存数が非照射対骨粗鬆症、動脈硬化、皮膚萎縮、肺気腫など様々なヒト

照群より多い状態であった。さらに最長寿命のマウスも老化症が発症する（5, 6）。この様な老化症状が発症するた照射群であった。平均寿命は非照射対照群の 89 週齢にめ、このマウスの寿命は生後 60 〜 70 日程度である。

対し照射群は 104 週齢であった。

このマウスに対し、生後 28 日目から低線量率のガン
マ線（線量率： 0.35 mGy/hr）を持続的に照射した。生後 50 日頃までは非照射対照群と照射群の死亡曲線に差100は認められなかった（図 2-1-11）。しかしその後、非照生存率（％）

0.70 mGy/hr 照射群
80

射対照群が全て死に至った後にも、照射群では生き残る

60

マウスが見られ、これまで報告がなかった 100 日を越える寿命のマウスも認められた。

40

加齢の機構はいまだ明らかになっていないが、体内で20生じた活性酸素が各種臓器･組織に障害を与えるという非照射対照群

0
0

50

平均寿命

100

図 2-1-9

50

100

週齢

のが有力な説のひとつである。ここで見られた加齢抑制作用には、低線量率照射による抗酸化機能の増強が関与

104 週

87 週
0

150

150

しているかもしれない。

低線量率照射による寿命の延長（糖尿病モデルマウス）

日齢
40

20

60

80

100

120

20

生存率（％）

80

28日齢より照射開始

60
0.70 mGy/hr 照射群

40
非照射対照群200（A）照射マウス

図 2-1-10

22

20

40

60

80

照射経過日数（B）非照射マウス

90 週齢のときの外見0

図 2-1-11

低線量率照射した時の klotho マウスの死亡曲線

2-1-3

突然変異の誘発25が広く認められている。同じ線量の放射線でも低い線量率で長時間かけて照射した場合と高い線量率で一気に照射した場合とでは突然変異の誘発頻度に違いがある。ラ
ッセル等の論文（1）でも線量率を 72 〜 90R/min とした場

突然変異率（×10−4）

放射線による突然変異誘発には線量率効果のあること

201020 mGy/min

15
10

1.2 mGy/min

5

合と 0.8R/min として場合ではマウスの精原細胞に誘発される突然変異頻度にほぼ３倍の違いのあることが記さ

0

0

1

3

2

れている。ただしこの論文では線量率をいくら低くして4

線量（Gy）

も変異頻度がゼロに近づくことはなく、係数が違うだけで変異率が線量に比例することに変わりはないとして、

図 2-1-12

マウスリンパ球における突然変異誘発率

しきい値なし直線（LNT）モデル（3-1-1 参照）を確立したのである。ところが最近、DNA 修復やアポトーシ

分な時間を確保する。また、GADD と呼ばれる遺伝子ス（損傷を受けた細胞に自爆を促して排除する機構）がを介して DNA の修復能を活性化する。一方では BAX

線量率効果に係わっていることが明らかになってきた。

と呼ばれる遺伝子を介して細胞を自爆（アポトーシス）

そしてこれらの機能が完全である場合には線量率を下げに導き、これにより充分な修復を受けることのできな

ると変異頻度がゼロに近づくことがわかってきた（2）。

かった細胞を排除する。

p53 は、これらの３つの作用を司る重要な遺伝子と見（1） 線量率効果

られている（図 2-1-13）。

成熟 T リンパ球は細胞表面に CD3 抗原を有している

・ p53 正常マウスと欠損マウス

が、この分子は TCR 遺伝子産物と複合体を形成しない

p53 遺伝子の正常なマウスをと細胞膜表面に現われないため、TCR 遺伝子に突然変

また、遺伝子欠損マウスを異をきたした場合には CD3 陰性で CD4 陽性という異常とする。

p53（＋/＋） で表す。

p53（−/−） で表すもの

な表現型を持つ T リンパ球が検出される。その頻度をそれぞれのマウスの全身に Cs − 137 からのガンマ線を二重抗体染色によって測定した結果が TCR 遺伝子突然種々の線量率で照射して脾臓を取り出し、その中にある変異頻度となる。この頻度に対する線量率の影響を調べ

免疫に関係する T リンパ球に含まれる TCR 遺伝子の突てみた。

然変異の発生頻度を測定・評価した。図 2-1-14 に結果の一例を示す。同図から明らかなように、p53 正常マウ

・突然変異の線量率依存性
アポトーシス機能の正常なマウス個体に Cs − 137 から放射線放射されたガンマ線を高い線量率（1020 mGy/min）あ
るいは低い線量率（1.2 mGy/min）で 0 〜 3 Gy 全身照射
して TCR 遺伝子の突然変異頻度を測定した。その結果、DNA損傷

高い線量率では変異頻度は線量に比例して増加したが、線量率が低い場合には線量を増やしても全く増加せず、突然変異の誘発率はゼロに近づいた（図 2-1-12）。

p53
アポトーシス

増殖停止・修復

・ p53 遺伝子
がん抑制遺伝子 p53 は、DNA が放射線によって損傷

突然変異の抑制したという信号を受け取ると、p21waf1 と呼ばれる遺伝子を介して細胞が分裂する速度を遅らせ、修復のために充

図2-1-13

p53を介した突然変異の抑制

電中研レビュー No.53 ● 23

に排除され、その蓄積は起こらないと考えられる。

誘発突然変異率（％）

50

p53（＋ /＋）p53（− /−）

40（2） 突然変異誘発におけるしきい値

30

現在の放射線防護基準の前提は、発がん性や変異原性

20などの確率的影響にはしきい値がなく、線量に比例した影響があるという「しきい値なし直線（LNT）」仮説で10ある（3-1-1 参照）。この仮説は一般には 1982 年のいわゆ
061
0.07（Gy/h） 61
3 Gy
線量および線量率

図 2-1-14

0.07
3 Gy

0.018（Gy/h）

るメガマウスプロジェクトの報告（1）において初めて提唱されたかのように思われているが、実はそれよりもp53正常マウス（ ）と欠損マウス（ ）において放射線により誘発される突然変異率

50 年以上も昔、Oliver によるショウジョウバエの成熟精子を用いた伴性劣性致死突然変異試験の論文（3）に初めて記載されたものである。その後 1970 年代まで多く

スでは、線量率を下げると TCR 遺伝子の突然変異は限の追試がショウジョウバエを用いてなされたが（4）、低線

りなくゼロに近づくが、p53 欠損マウスではゼロになら量域でしきい値を調べる実験はきわめて大規模にならざ

ずに飽和する傾向が認められた。

るを得ないため、統計的にはっきりとしきい値の有無をまた同時に脾臓、および胸腺中のリンパ球で生じるア

結論づけることはできなかった。

ポトーシスの頻度を計測してみると図 2-1-15 に見られところがショウジョウバエ体細胞突然変異を指標としる通り、p53 遺伝子欠損マウスでは正常マウスに比べてた我々の試験結果（5, 6）では明確なしきい値が認められた。

どちらの臓器に対してもその発生頻度は著しく低く、この試験は 1984 年に開発された「翅毛スポットテスト」

p53 によってアポトーシスが促進されることが裏付けらとよばれる試験である（図 2-1-16）。翅の表面に生えてれた。

いる毛の形態を変える突然変異が第三染色体上にあることを利用して、組換え、欠失、点突然変異などあらゆる以上の結果から、p53 依存性アポトーシスが、重篤な事象に由来するヘテロ接合性喪失の頻度を計測するもの

障害を受けた細胞において、エラーを起こしやすいである。ヘテロ接合性喪失は他段階発がんの中で最も重DNA 修復のリスクを回避し、それによって異常な細胞の生き残りを阻止する組織レベルの生体防御機構である
ことを示している。p53 依存性アポトーシスを介した組織修復が DNA 修復機構とうまく協調して働けば、低線
量・低線量率放射線によるわずかな遺伝子損傷は効率的

アポトーシス細胞の割合（％）

30
脾臓
胸腺
20

10

図 2-1-160p53（＋ /＋）

図 2-1-1524

p53（− /−）

脾臓および胸腺中のリンパ球におけるアポトーシス頻度

翅毛スポットテストで検出された体細胞組換えに由来する変異スポット炎毛（flr）と多翅毛（mwh）とをヘテロに持つ幼虫（flr＋/＋mwh）をX線照射し、その個体が成虫となった後に翅を切り取って顕微鏡観察し、ヘテロ接合性喪失によって変異形質を発現しているスポットを観察する。

1.2

＊
＊
＊

＊

＊

0.5

＊

0.6
0.4
0.2

0.2Gy

10Gy

0.2Gy

0.05Gy/min
012

図 2-1-193

X線照射による体細胞突然変異の誘発頻度
体細胞組換え（○）、染色体不分離および末端欠失（●）ともに 1 Gy 付近にしきい値が認められる。

10Gy

0.5Gy/min

突然変異誘発に対する線量・線量率効果
低線量（0.2Gy）では非照射（ ）よりも変異頻度が低く、特に低線量率（ 、0.2
Gy）では有意差がある。

0.7
変異頻度（％）

翅１枚あたりのスポット数＊sham

線量（Gy）

30

0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1

24

0
0

18
＊

2

＊

図 2-1-2001
2
線量（Gy）

0.02

0.1
1
線量（Gy）

5

10

＊

1
0

図 2-1-18

＊＊

0.8

0

0

図 2-1-17＊＊＊1
突然変異頻度

翅１枚あたりのスポット数

1

3

DNA修復欠損系統での線量依存性
体細胞組換え（○）は 1 Gy で有意に高く、修復機能の正常な系統の図（図 2-1-17）に比べてしきい値が小さくなっている。

低線量率ガンマ線照射による突然変異誘発の線量依存性
J 字形の曲線はしきい値の存在を示している。

わっており、修復機能が失われるとしきい値が小さくなることが示唆された。体細胞と異なり精子は減数分裂以
後、成熟にともなってほとんど全ての細胞質を失い、それと同時に DNA 修復機能も失う。したがって Oliver の実験では成熟精子のみを用いているのでしきい値が見ら要なステップと考えられているものである。
この試験法を用いて、X 線照射とヘテロ接合性喪失頻度との間の線量・効果関係を調べたところ、体細胞組換れなかったが、DNA 修復機能を失う前の未熟な段階の精子を用いればしきい値があるかもしれないことが推測される。

えは 1Gy までの照射では全く増加せず 2Gy 以上では直そこで３齢幼虫の未熟な精子（まだ修復機能をもって線的に増加した（図 2-1-17 ○）。また染色体不分離や末いるもの）を用いて Oliver と同様の試験をしてみたと

端欠失は 0.2Gy および 0.5Gy 群で非照射群よりも有意にころ、野生型では低線量・低線量率照射により変異頻度低く、これも１ Gy 付近にしきい値の存在することが確

が非照射よりも減少し、生殖細胞系においてもしきい値認された（図 2-1-17 ●）。一方、点突然変異は 3Gy 照射の存在することが確認された（図 2-1-19）。この減少は群においても全く増加が見られなかった。

修復機能欠損系統では見られない。

また DNA 修復欠損系統では、野生型系統に比べてしきい値が小さくなることが判明した（図 2-1-18）。この同様の結果はさらに低線量率（22 mGy/hr）のガンマ線を用いた試験でも得られている（図 2-1-20）。

ことから、しきい値の形成には DNA 修復機能がかか

電中研レビュー No.53 ● 25

コラム１：放射線の単位
放射線の「量」は、目的に応じて様々な単位で以上の放射線に関する単位とは別に、放射能の表される（表）。照射線量とは、放射線が物質を電単位としてベクレル（Bq）がある。１ベクレルは離するという性質に基づくものである。吸収線量

１秒当たり１壊変する放射能と定義される。放射は物質に吸収されるエネルギーを意味する。等価性核種によって放出される放射線の種類とエネル

線量および実効線量の「シーベルト」は人の放射ギーが異なるので、核種を特定しないとベクレル線防護を目的として作られた単位である。等価線

をシーベルトには換算することはできない。ラド量は、吸収線量（Gy）が同じでも線質によって体ンの線量換算係数から実効線量を推定すると、内での影響が異なることを反映させている。実効1 Bq/m 3 の空気中ラドンからもたらされる実効線

線量は、さらに人体組織の放射線感受性が異なる

量 は 、 2 5μS v / 年 に な る と 見 積 も ら れ て い る

ことを重み付けた値で、放射線防護の基準として（UNSCEAR 1993）。

規制に用いられている。放射線の単位は、現在は国際単位系（SI）に統一されているが、以前用いられていた単位との換算も表に示した。

表量

SI 単位名（記号）

意

照射線量

クーロン / キログラム（C/kg）

空気 1 kg を電離して 1C の電荷を生じる線量。

1 R（レントゲン）＝ 2.58× 10 −4C/kg
空気中ではコバルト−60やセシウム−137のガンマ線などの場合 1 R＝ 8.8 mGy

吸収線量グレイ（Gy）

照射された物質の単位質量あたりに吸収されるエネルギー量

1Gy＝ 1J/kg
1rad（ラド）＝ 0.01Gy

等価線量

シーベルト（Sv）

等価線量＝吸収線量×放射線荷重係数

1 rem（レム）＝ 0.01 Sv

シーベルト（Sv）

実効線量＝（等価線量×組織荷重係数）のすべての組織についての和1 rem（レム）＝ 0.01 Sv

実効線量

26

放射線の SI 単位と旧単位との換算
味

旧単位との換算

放射線抵抗性の獲得

マウスにあらかじめ低線量の放射線を照射すると、その後に高線量の放射線を受けた場合に事前照射を受けていないマウスよりも生き残る割合が高くなる現象（放射線適応応答）がある。これまで適応応答の報告の殆どは低線量放射線の急性照射によって見出されてきた。しか内因性脾コロニー数（個）

2-1-4

80
***

60

*

40
20
0

し、人における放射線のリスク評価においては低線量率

8

10

12

14

16

18

20

22

再照射までの間隔（日）の長期被ばくによる影響が重要である。そこで、低線量率長期照射による放射線適応応答の誘導について検討を*

図 2-1-22

行った。

（1） 低線量率長期照射における適応応答
あらかじめ低線量放射線を照射することによって、後事前照射の有無による内因性脾コロニー数
低線量（0.45Gy）照射群（○）、低線量非照
射群（●）
低線量照射後 14 日では、内因性脾コロニー
数が顕著に増加しており、14 日後に個体死が顕著に抑制された現象と一致する。

に高線量放射線を照射したマウスの 30 日生存率が高まり、放射線に対する抵抗性が獲得されることが見出されし、内因性脾コロニー数を計数した。すると、図 2-1-23ている（1）（図 2-1-21）。さらにこれらの抵抗性獲得はマのように、照射日数が 60 日の時点で内因性脾コロニー

ウスの造血幹細胞数（内因性脾コロニー数）と相関して数の有意な増加が認められた（2）。

いることが示唆された（図 2-1-22）。そこで、同様のこ

この結果は、事前照射が急性照射のみならず、長期照とが低線量率長期照射でも誘導されるかを調べるため、射によっても個体が放射線抵抗性を獲得することを示し

電中研の低線量率長期照射施設にて検討を行った。

ている。低線量率のような慢性的な照射条件にあって

C57BL/6N マウスを 1.2 mGy/hr の線量率で 30、50、60、70、90 日連続照射した直後、6.0 Gy の X 線を照射

60 日だけに顕著な増加を示すという反応の特異性の原因については未だ明らかでなく、低線量率で誘導される適応応答の機構が急性照射の場合と全く同じであるかは分からない。今後は、この特異的な増加が放射線影響の蓄積によるものなのか、照射期間に依存するものか、あ100

るいはその両方であるのかという観点から解析を行い、低線量率放射線による応答現象の解明をめざす。

0.5 Gy（50）60540
0 Gy（50）
20

0

0

10

20

30

再照射後の経過日数（日）脾コロニー数の平均値の比

生残率（％）

80

4

＊

3
2
1
0
0

図 2-1-21

骨髄死線量照射後のマウスの生存日数（1）0.5Gy 照射してから２週間後に骨髄死線量を照射すると、事前照射がない個体に比べ生残率が顕著に高くなった。

20

40

60

80

100

低線量率長期照射日数（日）図 2-1-23

低線量率長期照射で誘発される脾コロニー数
照射が60日に達すると顕著な増加が見られた。

電中研レビュー No.53 ● 27

（2） 致死を免れたマウスの寿命
生存率を指標とした適応応答の実験では、その効果を100

低線量事前照射
事前照射なし確認するために致死（骨髄死）線量を照射する。そのた線量放射線を照射したマウスでは致死線量被ばくから30 日後の生残率が高かった（1）（図 2-1-21）。従って、残生存率（％）め、ほとんどの個体が 30 日以内に死亡する一方で、低

80
60
40

された課題は適応応答によって死を免れたこれらのマウスは、生存したがために放射線がんを発症し寿命が短くなるのではないかという点であった。そこで、照射 30
日後に生き残ったマウスを起点にさらに継続飼育して、

20
0
0

200

400

600

骨髄死観察後からの経過日数（日）

その後の寿命に変化があるかを調べた（図 2-1-24）。その結果、0.5 Gy の事前照射を行ったマウスと事前照射を行わなかったマウスの 6 Gy 照射後の死亡曲線を比較しても統計的な有意差は見られず、事前に 0.5 Gy を被ばくすることが寿命の短縮をもたらすことはなかった。

28

図 2-1-24

骨髄死を免れたマウスの寿命比較
骨髄死線量照射から 30 日目を 0 日
とした。

800

コラム２：生物の不思議な行動 ―放射線の強さを感じている？
私たち人間は普通放射線を見ることも感じるこ察された。

ともない。しかし、人間以外の生物のなかには放ショウジョウバエの行動についての実験中、X 線

射線を照射されたとき、照射野から逃げ出すとい照射を受けた卵（幼虫）は、早く羽化することをう報告例が多数ある。東邦大学・宮地らはそういっ発見した。産卵開始後、168 時間目に 0.5Gy を照射た生物の行動に着目した。ダンゴムシでは放射線した群は、非照射対照群より 40 時間早く羽化し、源をおかない群は、不規則な行動をしていたが、羽化したハエの数も著しく増加した（2）。また、産自然放射線の 15 倍の照射群においては、時間が経卵開始後 240 時間目に 0.3、0.5Gy 照射した群においつに従って線源のある一端に集まる傾向があるこては、非照射対照群より 24 時間早く羽化した。しとを発見した（1）。また、自然放射線の 30 倍の群にかし、0.15Gy 照射群、あるいは 1Gy 照射群においなると逆の反応が見られた。つまり、ダンゴムシては、この早期羽化効果は見られなかった。線量は、弱い放射線源に対しては、逃げるどころか集は 0.5Gy のままで、照射時期をさらに遅くし、羽化まり、放射線が強い場合には逃れようとしたので予定日 24 時間前に照射した群でも、対照群との間ある。さらに放射線の強弱を触角で見分けることに差は見られなくなった。

も示された。ダンゴムシにとって触角は嗅覚にあ

このように、私たち人間は通常、放射線を見たたると考えられている。以前、マウスでも放射線り、感じたりすることはできないが、生物によっを嗅覚が感じていることが報告されている。ダンては、その線量によって生体の応答だけではなく、ゴムシと同様の効果が、ショウジョウバエでも観

放射線を感じ行動まで変わることがある。

電中研レビュー No.53 ● 29

２−２

低線量・低線量率放射線の
生体影響の機構解明

前節では、主として低線量・低線量率放射線が生体に及ぼす影響の現象論的な側面を中心にまとめた。しかし

75
化学発光量（x 107 cpm）

ながら、その現象を理解し、動物実験の結果をヒトに適用しようとする際には、現象の背景にある機構の理解が欠かせない。一般に生体には、様々な種類のストレスに対処する「生体防御機能」が備わっており、ストレスによる障害の発生を防止する役割を果たしている。

50

25（n＝ 10）0

紫外線・放射線
活性酸素
発がん物質
感染

11

ストレスによる障害

種々のストレス
生体防御機能抗酸化機能
DNA修復
アポトーシス
免疫

発がん
遺伝的影響
各種疾患
老化

図 2-2-1

12

13

14

週齢

異なる週齢における脾臓細胞の活性酸素生成能

このマウス（メス）は、15 週齢頃から尿糖値の値が高く、つまり糖尿病を発症し始め、20 週齢を過ぎる頃には 70 ％以上のマウスが発病する。この疾患の発症機序

2-2-1 抗酸化機能

は、免疫細胞が膵臓のインスリン生産細胞であるβ細胞をスーパーオキサイドという活性酸素を放出して攻撃す

喫煙・薬品･紫外線・照射線の他に呼吸などの生命活る。これによりβ細胞は障害受け、インスリンの生成が動など様々な要因により、生体内で反応性の高い酸素、できなくなり、その結果、インスリンの枯渇により糖尿すなわち活性酸素が絶えず生成されている。またウイル病を引き起こす。このマウスの脾臓細胞の活性酸素生成

スなど異物を排除するため、免疫細胞からも活性酸素は能を測定したところ、12 週齢で最高値を示した（図 2-

放出され、体を守っている。しかし活性酸素の反応には2-1）。

特異性を持たないため、生体にとっては諸刃の剣である。

脾臓細胞にはマクロファージなどの免疫細胞が存在しこの活性酸素を無毒化とするため、あらゆる臓器･組織･ており、この細胞の活性酸素生成能を測定することで、器官にカタラーゼ（catalase）や、スーパーオキサイド

免疫細胞の自己組織に対する攻撃性の指標となる。

ジスムターゼ（superoxide dismutase、以下 SOD）、グ
ルタチオンなど多くの抗酸化物質が存在している。これ
らの働きによって我々の体は維持されている。そしてこ（2） 照射による抗酸化機能の変化
NOD マウスの 12 週齢のときに 0.25 Gy または 0.5 Gy、のバランスが崩れ、活性酸素が消去されない状況が続く

1.0 Gy のいずれかの線量で X 線（300 kV、10 mA、1 mmと、細胞や DNA などの生体を維持するための機能が損

Al+0.5 mm Cu フィルタ、線量率 1.57 mGy/min）を全身

なわれ、細胞死や組織障害、がんや慢性リウマチなどに１回照射し、スーパーオキサイドの除去能を持つ酵素

種々の疾患に罹病し、時には死に至ることがある。

SOD の活性の変動を調べた。
結果を図 2-2-2 に示す。0.5 Gy の照射で時間経過に依（1） Ⅰ型糖尿病の発症機序
活性酸素関連疾患であり、また自己免疫疾患として知存して活性は増加した。0.25 Gy 照射群は明らかな変動はなく、また 1.0 Gy 照射群は徐々に減少した。

られている I 型糖尿病モデルマウス（NOD マウス）に、細胞膜と活性酸素の反応によって生じる過酸化脂質量

放射線を照射したときの抗酸化物質の変動を調べた（1）。

を測定した。この値が高い程、酸化的損傷が大きいとい30

の 12 週齢から 14 週齢までの間に１回、0.5Gy の照射を0.25 Gy
0.5 Gy1.0 GySOD 活性（units/mg protein）

12。
行った（図 2-2-4）＊

照射群は糖尿病の発症を遅らす傾向を示した。また
8 非照射マウス

22 週齢の時点で照射群は糖尿病の発症率を低下させた。
特に、免疫細胞からの活性酸素生成能が最も高い時期に4照射した 12 週齢照射群で顕著な発症抑制効果が認めら
れた。

0

0

3

6

24

以上の結果から、低線量の放射線照射で抗酸化物質を（n＝10）

照射後の経過時間（hr） ＊ p＜0.05（vs 0 hr）

過酸化脂質量（nmol/mg protein）

図 2-2-2

12週齢 NODマウス脾臓の SOD活性の変化

DNA 損傷修復能

DNA は生命の設計図である遺伝情報を担う重要な分＊1.5

効果があることが示された。

2-2-2

0.25 Gy
0.5 Gy1.0 Gy2.0

増強し、それにより活性酸素関連疾患の症状を抑制する子である。細胞の中では放射線を含めた外的な要因ある

非照射マウスいは酸素呼吸の副産物として生じる活性酸素などの内的な要因によって攻撃され、常に損傷が生じている。

1.0

DNA の損傷はその数と種類に応じて細胞死や発がんな
0

3

6

24
（n＝10）

照射後の経過時間（hr） ＊ p＜0.05（vs 0 h）

どの原因となることがあるが、細胞の側にはこれらの損傷を修復する能力が備わっている。低線量・低線量率照

図 2-2-312週齢 NODマウス脾臓の過酸化脂質量の変化

射の場合に DNA 損傷修復能がどのような働きをしていることを把握することは低線量放射線の生物影響を理解える。照射により 0.5Gy 照射群は減少した（図 2-2-3）。

する上で重要である。

他の照射群は SOD 活性の変化と反比例する変化を示し、1.0Gy 照射群は増加し、0.25Gy 照射群は明らかな変動は認められなかった。

（1） 小核形成を指標とした DNA 修復能の活性化
小核試験とは DNA 損傷修復能を評価するための確立された手法（1）である。DNA が放射線によって損傷して（3） 低線量照射による糖尿病の発症抑制

断片化した際に、この断片が小核（微小核）となって表

これまでの結果から、糖尿病を発病する 15 週齢以前

れる場合がある（図 2-2-5）。小核は、細胞内で DNA 上の損傷が修復されずに残った場合に生ずるものであり、尿糖値陽性率（％）

80

細胞の DNA 損傷修復能力を反映する。これまでに、低非照射対照群12週齢照射群
13週齢照射群
14週齢照射群

60

線量放射線を照射することによって細胞のストレス応答

40

20

0
10

12

14

16

18

20

22

24

週齢

図 2-2-4

0.5Gy照射した NODマウスの尿糖値の変化

図 2-2-5小核の典型例（矢印）

電中研レビュー No.53 ● 31

アポトーシス（1）と呼ばれる。もともとは、オタマジャ
70（a）
小核形成率（％）

小核形成率（％）

25
20
15
10
5
0

0

0.1

0.2

0+3 0.1+3 0.2+3

発生や成熟の過程で「不必要になった細胞」を除去する

50
40

ための仕組みであるが、同じ仕組みが、DNA に著しい30

損傷をもった細胞を除去する場合にも機能している。

20
10
0

0

線量（Gy）

図 2-2-6

クシがカエルになるときに尻尾の細胞が失われるように、

（b）

60

0.1

0.2

0+3 0.1+3 0.2+3

線量（Gy）

放射線適応応答が見られた V79 細胞（a）と見（1）られない A7 細胞（b）
V79 細胞では事前照射によって小核形成率が低下したが、A7 では低下は見られなかった。

（1） アポトーシスとは細胞内の DNA は放射線によって損傷を受けるが、損
傷のほとんどは前節で述べた DNA 修復機構によって除去される。ところが、損傷が著しく全てが完全に修復されない場合、細胞はいわば壊れた DNA を持っているた
めに、突然変異やがんの原因となり得る。細胞自爆機構（アポトーシス）は、このような変異の原因となる細胞を変化させると、DNA 損傷能力が活性化し、小核の形を能動的に除去する機構であり、この働きのおかげで個成率が低下することが知られていた。しかしながら、そ体としての恒常性が保たれる（図 2-2-7）。

の機構が全ての細胞において普遍的に誘導されるかについては未解明のまま残されていた。そこで、放射線によDNA修復

る DNA 損傷研究でよく用いられるチャイニーズハムス
ター肺由来の線維芽細胞（V79）およびヒト皮膚メラノ

回復
DNAの傷を修復しきれないとーマ由来のがん細胞（A7）を用いて、放射線照射後の細胞自爆機構小核形成頻度を調べ、その細胞応答の違いから DNA 修

アポトーシス

復能力の定量化を試みた。
V79 細胞（図 2-2-6a）では、低線量のＸ線を予め照射することにより小核形成率が低下した。しかし A7 細胞（図 2-2-6b）では小核形成率に差は認められなかった（2）。

突然変異

図2-2-7

がん化

アポトーシスの模式図

これは細胞ががんに変異したことで DNA 修復機能の異常をもたらした可能性が考えられる。

（2） 低線量放射線によるアポトーシスの促進

DNA 修復能は単細胞からヒトのような高等生物にまヒトリンパ性白血病由来の MOLT ４と呼ばれる細胞で広い種にまたがって存在する共通機構であり、生命活

は、放射線照射により速やかにアポトーシスを起こすこ動における重要性を象徴している。この機構が低線量放とで知られている。この細胞に５ Gy の X 線を照射した

射線によって活性化し、その後の放射線被ばくのリスク

場合には、照射後６時間以降にアポトーシスの誘導が認を軽減することが明らかとなったことで、現在の放射線

められ、24 時間後にはアポトーシス細胞の割合は約

防護の基本的概念である、しきい値なし直線仮説（3-1-1

90 ％に達した（図 2-2-8、○）。5 Gy 照射の 12 時間前に参照）から予想されるよりも実際のリスクが低いことの0.2Gy を照射しておくと、5 Gy 照射後のアポトーシス細根拠となりうるかもしれない。将来の放射線防護の基本

胞の出現が早まり、照射 4 時間後の時点でアポトーシス

的な考え方に反映させるためにはさらなる機構の解明が細胞の出現が認められた（2）（図 2-2-8、●）。

必要である。
（3） アポトーシス促進の機構

2-2-3

アポトーシス

アポトーシスには様々な遺伝子が関与していることが分かっているが、中でも p53 は DNA 修復が不完全な場

生体には不要な細胞を能動的に除去する機構があり、32合に活性化し、アポトーシスの機構を起動する上で重要この免疫機能に対する低線量率放射線の影響について調
低線量照射群、

アポトーシス細胞の割合（％）

100

対照群

べた。

***

（1） 腫瘍細胞排除能

80

まず、化学発がん剤による発がんを低線量率放射線が

***

60

抑制したという事象において、この腫瘍細胞を排除する

*
40

***

生体の防御機構が関与しているのかに着目し、実験を

***

20

行った。

***

このマウス個体の腫瘍細胞に対する排除能を解析する

0
0

5

10

15

20

25

５Gy照射後の時間（hr）

手段のひとつとして TD50（Tumor Dose 50）法がある（3）。
TD50 法とは腫瘍放射線生物学の実験では、腫瘍細胞の図2-2-8低線量放射線によるアポトーシスの促進

移植によって腫瘍が形成されるのに必要な腫瘍細胞数や、

in vivo（体内）、in situ（その場）で照射された腫瘍を活性化した p53 の量（相対値）

形成する腫瘍細胞の生存率を求めるために用いられる方法であり、求められた TD50 値は、腫瘍細胞を移植され40た動物の 50%に腫瘍を生じさせるのに必要な腫瘍細胞数30を示す（図 2-2-10）。
この手法は元来腫瘍細胞に放射線を照射し、腫瘍細胞

20

自身への放射線の影響（感受性）を求めるために用いら
10

れてきた。
今回我々は、この TD50 法を腫瘍細胞ではなくマウス

0
0

0.2

5

5.2 0.2+5Gyの方にあらかじめ低線量率放射線を照射し、そのマウスに非照射の腫瘍細胞を移植し、TD50 値の変動を検討す

図 2-2-9

低線量の事前照射による p53 の活性化ることにより、マウス個体に対する低線量率放射線の影
響を見るという手法として用いた（図 2-2-11）。

な 役 割 を 果 た す と さ れ て い る （ 2 - 1 - 3 参 照 ）。 先 のその結果、興味深いことに通常の免疫システムを持つ

MOLT4 細胞照射後の活性化された p53 遺伝子の量を解析したところ、あらかじめ 0.2 Gy を照射された細胞に99.99999.99
99.9

5 Gy の高線量を照射すると、活性化した p53 の量は単純な線量の合計（5.2 Gy）よりもさらに高まることがわかった （図 2-2-9）。

2-2-4 免疫機能99
がん生着率（％）

（2）

95
90
80
70
50
30
20
10
5
1

メチルコラントレンを用いた発がん実験により低線量

.1
.01
.001
100

率放射線照射が発がんに対して抑制あるいは遅延させる
方向に働くことが確認された（1, 2）。そもそもがん化した

TD50値
1000

104

105

106

腫瘍細胞数（cells）

細胞は、細胞増殖が制御されなくなることにより、無秩序の増殖が起こり、「がん」になると考えられる。このがん細胞ができてしまってから増殖し続ける間に、生物は免疫機能によってこのがん細胞を排除しようと働く。

図2-2-10

腫瘍細胞排除能の指標（TD50値）
腫瘍細胞を移植された動物の50％に腫瘍を生じさせるのに必要な細胞数

電中研レビュー No.53 ● 33

各マウスにおける腫瘍細胞移植箇所
非照射対照群

照射群

20匹

OR

細胞濃度

移植

20匹

MC由来腫瘍摘出

細各群16箇所

がん生着
箇所数

がん
生着率

16

100％

15

93.8％

6

37.5％

1

6.3％

0

0

濃
酵素処理

50％

単一細胞懸濁液
系列希釈

淡
：がん有

図2-2-11：がん無TD50法のプロトコール

低線量率長期照射室内で 1.2mGy/hr の線量率で照射をTD50 値

35000
30000

行い、照射後、骨髄、胸腺、脾臓などから細胞を単離し、25000

細胞集団、細胞表面分子の解析をフローサイトメトリー

20000
非照射群
照射群（250mGy）

15000
10000
5000

法にておこなった。低線量率照射を３週間行なったマウスにおける胸腺 CD4CD8 両陽性細胞の CD8 分子の発現量の変化を図 2-2-13 に示す。

0
C57BL/6N

図2-2-12scid

C57BL/6Nマウスと細胞免疫系欠損scid
マウスにおけるTD50値の変動

これは典型例であるが、非照射対照群に比べて低線量率照射群で著しい増加を示している。

：非照射対照群、：1.2 mGy/hr 照射群

マウスでは、低線量率放射線の照射により、TD50 値がしかし、細胞性免疫を担う機能性 T 細胞、B 細胞を欠如したマウスにおいては非照射群の TD50 値は非常に低く、さらに TD50 値の上昇は観察されなかった（図 2-2-12）。
これは、腫瘍細胞を排除するシステムには、免疫システ

相対的細胞数上昇し、腫瘍排除能が上昇することが明らかになった（4）。

ムが関与していることを示唆するものである。
10−1（2） 免疫担当細胞の分子細胞レベルの検討

100

101

102

103

CD８分子の細胞表面発現量（蛍光強度）

一方、低線量率放射線で照射されたマウスについて、
その免疫担当細胞の分子細胞レベルからの解析を行っている（5）。免疫実験に汎用される C57BL/6N マウスを用い、

34

図2-2-13

３週間の低線量率照射後におけるCD4CD8
両陽性T細胞のCD８発現量の増加

細胞表面CD８分子の発現量（蛍光強度）

（b）

2-2-5

10
＊＊＊

8

情報伝達

細胞は外部からストレスを受けるとこれに対して種々の応答を示す。このような応答の背景には、新たな遺伝

6子の起動がある。ストレスの検知から遺伝子の発現にい4たる過程のことを情報伝達系と呼ぶ。放射線によって起0

動される情報伝達系には、DNA 損傷を起点にするもの

25
CD４陽性T細胞（％）（a）＊と、細胞膜の変化を起点にするもののあることがわかっ＊＊ている（1）が、高線量の場合の放射線の生物作用の標的

20が DNA であると考えられてきたこともあって、情報伝
15達系の起動においても DNA が主要な役割を果たすものと考えられてきた。ところが、低線量照射後の情報伝達

0

0

1

3

5

7

継続照射（週）を詳細に調べてみると、DNA を起点とする情報伝達系が起動されないような線量でも細胞膜を起点とする伝達系が起動される場合のあることがわかってきた。

図2-2-14

低線量率で継続照射した際の脾臓における（a）CD８陽性 T細胞の CD８分子発現量、（b）CD４陽性 T細胞数（1） 細胞内情報伝達系の仕組み
細胞内の情報伝達においてはタンパク質のリン酸化がまた、脾臓においても、CD8 陽性 T 細胞（ウイルス

重要な役割を果たす場合が多い。概要を図 2-2-15 に示

感染細胞などを特異的に殺すキラー T 細胞）で CD8 分

す。DNA 損傷あるいは細胞膜の変化という形でストレ子発現量が有意な増加を示し、照射５週間以降では非照スが検知されると、まず DNA に結合した、あるいは細射対照群のレベルに戻っている（図 2-2-14a）。

胞膜上に存在するリン酸化酵素が活性化される。活性化

これらはいずれも高線量率照射では見られない現象でされたリン酸化酵素が、遺伝子の発現を制御する「転写ある。ここでみられた発現上昇は、通常ある種の細菌の因子」と呼ばれるタンパク質をリン酸化して、活性化す

感染時に起こる、免疫機能を効率よく活性化させるためる。次いで活性化された転写因子がそれまで発現していのあらかじめの反応である。低線量率照射により、上昇なかった遺伝子の発現を誘導する。こうして新たに発現が見られたということは、病原体などの抗原による刺激なしでも活性化のスイッチが入る事を意味しているとともに、これが上昇し続けることなく、対照群のレベルま

ストレスの検知で戻ることにより、暴走することなく免疫機能を維持しDNA 損傷細胞膜の変化ていることを示している。同様な結果は CD4 陽性 T 細胞（ヘルパー T 細胞）の数の増加でも観察された（図リン酸化酵素の活性化

2-2-14b）。
以上のことより、低線量率の放射線は、高線量率の場

転写因子

の活性化

合とは異なり、炎症や自己免疫疾患様の症状、変異型細胞の出現などに見られる放射線による傷害を引き起こす

遺伝子発現の誘導ことがなく、生体内の免疫機能を活性化し、防御状態を細胞の応答効率的に誘導しうることが示された（5）。

図2-2-15

情報伝達系─ストレスの検知から細胞の応答まで

電中研レビュー No.53 ● 35

＊

8

6.0

4.0

2.0

1.0

0.5

0.1

ERK1
ERK2

4

ERK1 p
ERK2 p2＊00

図2-2-16

0.05

＊
＊

6

（

0.02

0

IL-6の mRNA発現量
（相対値）

10

0.01

X 線の線量（Gy）
12

p53

1
2
3
4
5
照射後の経過時間（hr）

2Gy 照射後、0.1Gy 照射後）

マウス腹腔マクロファージのIL-6のmRNA発現量

p53 Ser15

図 2-2-17p

放射線による ERK および P53 のリン酸化 9）した遺伝子から作られたタンパク質の性質に応じて、抗タンパク質リン酸化酵素を阻害した場合にも IL-6 の発酸化機能の増強、DNA 修復機能の増強、アポトーシス、現が抑制される（3）ことから、細胞膜を起点とする情報

免疫機能の増強などを含む様々な応答が引き起こされる。

伝達の関与が示されている。

（2） サイトカインの誘導−細胞膜を起点とする遺伝子（3） 膜を起点とする情報伝達系

発現の誘導

細胞膜上の変化を受けてリン酸化され、リン酸化されサイトカインとはごく微量で細胞表面の特異的受容体ることによって自身も別のタンパク質をリン酸化するを介して生理活性を示すタンパク因子の総称であり、免ERK という酵素がある。これに種々の線量の X 線を照疫、抗腫瘍作用、細胞増殖・分化の調節において重要な射してリン酸化の様子を調べた。図 2-2-17 では、バン役割を果たしている。

ドの濃さはリン酸化の程度を示している。ERK １あるマウス腹腔マクロファージに X 線を照射すると、照いは ERK ２のバンドは 0.02Gy ではっきりとしたリン酸

射後数時間で IL-6 と呼ばれるサイトカインの遺伝子発化が起こっていることを示している。図 2-2-17 には現量が高まることが分かった（図 2-2-16）。0.1Gy とい

p53 のリン酸化の様子も示されているが、こちらのリンう低線量においても顕著に発現増強が見られた。IL-6 は

酸化は 0.5Gy の線量が必要であることを示している。

抗腫瘍作用などの働きを持つサイトカインであることが知られており、低線量放射線が抗腫瘍作用に働くことがDNA 損傷を起点とした情報伝達系よりも低い線量で機考えられる。
細胞内情報伝達に関与する酵素を阻害するとサイトカ（2）インの遺伝子発現が抑制される

ことから、サイトカ

インの増強はシグナル伝達を介した応答であることがわかる。さらに、細胞膜上の変化をに応じて活性化される

36

このように、細胞膜を起点とした情報伝達系は、能していることが示され、高線量の生物作用と低線量の生物作用とが本質的に異なることを明確に示すものといえよう。

コラム 3 ：バイスタンダー効果
高線量の放射線の影響と、低線量の放射線の影
ヒットの有無に関する不均一性の出現

響の違いを考える上で重要なポイントの一つに「ヒットの有無についての不均一性」がある。高線量の場合には、多かれ少なかれ、すべての細胞を放射線が通過する（ヒットを受ける）。ところが、線量が低くなると、細胞集団の中にヒットを受けた細胞と、受けていない細胞とが生じることにな

高線量の場合る（図１）。

図１

これまでの伝統的な放射線生物学では大前提と低線量の場合低線量被ばくの特徴

して、「ヒットされた細胞のみが影響を受ける」と考えられてきた。この、当然とも思える大前提に見直しを迫る現象が、低線量放射線の研究の中で放射線発見された。細胞集団の細胞集団のうち１％にしかアルファ線が通過しないような低線量の照射条
活性酸素件で、30 ％の細胞の染色体に異常が見られたのである（1）。この現象は、放射線にヒットされなかっDNA/ 細胞膜の変化た細胞にも、照射の影響が現われたと考えなけれ①

ば説明がつかない。照射された細胞の近傍の細胞（バイスタンダー）にも影響が現われるという意味
で、バイスタンダー効果と呼ばれている。

バイスタンダー効果（細胞間相互作用）

ゲノム不安定性②

適応応答（生体防御機能の増強）

これまでのところ、バイスタンダー効果の解析の中では、DNA 損傷や、染色体異常や突然変異な損傷の蓄積

ど、ゲノムの安定性を損ない、発がん過程に関与

細胞がん化

するような指標が採用されている場合が多いためがん細胞の増殖に、この効果が発がんのリスクを上昇させる要因として議論されることが多い（図２、①の経路）。

がんとはいえ、疫学的な調査研究や動物を用いた発がん実験などから得られる発がんリスクに関する情図２

発がんにおけるバイスタンダー効果の意義

報は、バイスタンダー効果を含んだものであるので、この現象が見つかったからといってリスクが急に高くなるわけではない。
一方、本レビューを通して検証しているように、

マイクロビーム照射装置である。
これは、従来の照射装置の照射野を絞り、狙い

微量の放射線が生体防御機能を増強することがあを定めた細胞に必要に応じた個数の粒子を打ち込るとすると、バイスタンダー効果が最終的にがんむ装置である。最初に開発されたのはアルファ線のリスクを低減させることも考えられる（図 ２ 、をはじめとする粒子線であったが、その後、X 線で②の経路）。いずれにしても、低線量放射線の生物も同様の装置が開発されている。

影響の機構を考える上で非常に重要な問題である。

電力中央研究所では、独自の X 線マイクロビー

近年、照射技術の進展とともに、バイスタンダー

ム照射装置の導入を計画しており、近い将来、バ効果を解析する上で非常に強力な技術が開発されイスタンダー効果の理解につながる成果が得られた。単一の細胞を「狙い撃ち」することのできるるものと期待している。

電中研レビュー No.53 ● 37

1.5

2-2-6

遺伝子応答

放射線照射によって、生命の基本単位である細胞レベ
ルで様々な反応を示すことが分かってきた。細胞レベルの反応は遺伝子の活性化あるいは抑制の働きによって制御されていることが明らかとなっている。現在は高線量
放射線による遺伝子の活性化については多数の研究が進

遺伝子発現量（相対値）

1.4
1.3
1.2
1.1
1.0

んでいるが、果たして低線量・低線量率放射線でも高線量・高線量率放射線による生物反応と同様に生じるので
あろうか。

0.9
p21

図 2-2-19（1） 低線量率長期照射による p21 の応答
図 2-2-18 には高線量・高線量率放射線によって誘導

GADD

BAX

Mdm2

p53

低線量率照射による p53 関連遺伝子の発現（1）遺伝子発現量とは、照射をしない場合（これを１とする）に比べて活性化した遺伝子の比を意味する。

される DNA 損傷シグナル伝達の模式図を示す。DNA
損傷が生じた部位では ATM という分子が活性化し、そ

ヒトリンパ芽球白血病由来細胞 MOLT-4 に、低線量の活性化によって様々なタンパク質が活性化する。特に、率放射線（Cs-137, 1 mGy/hr）を照射しながら 18 日間

p53 が活性化されると、DNA 修復に関与する GADD や培養した後、p21、GADD、BAX、MDM2、そして p53

細胞周期停止に関与する p21、アポトーシスに関与するの活性度を調べた。その結果、p21 のみに特異的な発現

BAX などが活性化される。

増強が見られた（図 2-2-19）。高線量率放射線ではこれ
ら全ての分子が活性化するのに対し、特定の分子のみが

損傷

DNA

増強することは遺伝子レベルで線量率効果が見られることを示唆している。

ATM

また、これらの結果は遺伝子発現量には誘導されるた
GADD

MDM2

めのしきい値が存在することを示唆し、これは特に低線

p53
p21

促進
抑制

図 2-2-18

DNA 修復BAX

細胞周期停止アポトーシス

高線量放射線で活性化される p53 関連遺伝子

量率による生物影響を考慮する上で、重要な概念である。
遺伝子発現量に差が見られるという結果は、これまで高線量率の場合に観察されてきた現象が低線量率では単純に縮小するということでは説明ができないかもしれない。活性化される分子とその活性度が異なれば、高線量

これらの p53 関連遺伝子は全て高線量率放射線で活性率の場合とは全く異なる生物応答を示すことがありえる。

化される遺伝子であるが、低線量率放射線を照射した場

高線量率の場合とあわせて、低線量率における遺伝子発合にも同様にこれらの分子が活性化されるかを実験した。

現のネットワークの構築をめざすことが急務であろう。

38

２−３

低線量・低線量率放射線の生体影響―ヒトの場合：疫学調査から放射線の生体影響研究の最終的な目的は、放射線がヒトに及ぼす影響を理解することにある。しかしながら、5

ヒトを対象として実験をすることができないので、動物

4
相対リスク

実験を行い、機構解明を通してヒトへの影響を推し測ることになる。現実のヒトへの影響に関する情報は疫学的調査研究によってもたらされる。

発生
死亡

3
2
1
0

2-3-1 原爆被爆者

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

臓器線量（Sv）

原爆放射線のヒトへの影響は被ばく者集団の疫学調査にもとづいて研究されている。これまでに行なわれてき

図 2-3-1

肺がんの死亡および発生の相対リスク

表 2-3-1

相対リスクが有意となる最低線領域

た疫学調査のなかで最大規模かつ長期に行われている調査は 1950 年から 55 年に亘り追跡調査されている放射線影響研究所（RERF）寿命調査集団（LSS）の追跡調査
癌の種類である。このデータは一般にも公開されている。原爆被

固形癌
胃
肺
肝臓
結腸
食堂
胆嚢
乳房
卵巣
膀胱
甲状腺
白血病

爆者の疫学調査からも高い線量の部分では、確かにリスクの上昇があり、それがヒトの放射線影響を考えるときにもっとも重要視されている。そのため、固形がんについては直線モデルがもっとも適切とされている（1, 2）。この直線モデルが ICRP でも放射線防護の立場から採用されているために、低線量であってもリスクがあるかのよ

有意となる最低線領域（Sv）
発生
発生
0.2−0.5
0.2−0.5
0.5−1.0
1.0−2.0
1.0−2.0
N.S.
N.S.
0.2−0.5
0.5−1.0
0.5−1.0
0.2−0.5
0.2−0.5

0.2−0.5
0.2−0.5
0.5−1.0
1.0−2.0
1.0−2.0
1.0−2.0＊
0.2−0.5
0.5−1.0
0.2−0.5−
0.2−0.5

N.S.：not significant、−：データが未公開、＊：ばらつきありうに思われている。しかし、長崎の男性被ばく者のうち、低線量被ばく群で死亡率が低いこと（3）などが報告され、低線量域での被ばく者のデータについては検討が必要と考えられる。

発生、死亡ともに 0.2Sv 未満で相対リスクが有意とな
るがんはなく、相対リスクが有意となる最小線量域は胃

電力中央研究所では 1990 年から長崎大学の三根らとがん、乳がんで 0.2 − 0.5Sv、肺がんと卵巣がんで 0.5 −

共同で、モデルをあてはめるのではなく、データをある

1.0Sv であった。また、肝臓がんや結腸癌では発生、死がままに見るという姿勢で解析を行ってきた。

亡ともに 1Sv 未満では有意とならなかった。以上のようにこれまで、がん死亡においては線量依存性が示唆され（1） 固形がんについて
肺がんの発生（観察期間 1958 − 1987）・死亡（同てきたが、低線量においては、有意差がないことを示した。

1950 − 1990）の被ばく線量別相対リスクを見ると死亡

がんの種類別に臓器線量で発生率・死亡率を調べてみ

相対リスクは 0.2Sv 未満でほぼ１であり、有意な差は認ると図 2-3-2 のようにプロットされる。このグラフを見められなかった。また、発生相対リスクも同様な結果をても、低線量域においては線量とがんの発生率にはっき示した。0.5Sv 以上被ばく群では双方とも有意に上昇しりとした線量依存性は認められない。

た。肺がん以外の固形がんについても膀胱がんを除き、

ここ数年、RERF のデータが長期にわたってきたこと発生と死亡において有意となる線量域は一致していた。

もあり、被ばく後の 1967 年を境にその前後でのリスク

電中研レビュー No.53 ● 39

5

10万人年当たり（a） 1000発生
死亡

0.2 Sv

胃
白血病
乳房
肺

100
肝臓

発生率

相対リスク

4

結腸

3
2
1
0
0

0.2

10

0.4

0.6

0.8

1

臓器線量（Sv）

図 2-3-3

白血病死亡および発生の相対リスク

1
0

1

2
3
臓器線量（Sv）

4

が、1967 − 1997 年では、0.2Sv 未満で相対リスクが低下しているが、0.2Sv 以上で増加が見られるようになった。

10万人年当たり1000（b）

がんの種類別の解析などが待たれる。

0.2 Sv（2） 白血病について
胃白血病

白血病発生については、１ Sv あたりの過剰相対リス

100
発生率

肝臓
肺
結腸

クは急性リンパ性白血病で 9.1、慢性骨髄性白血病で 6.2と報告されている （4）。長崎大学では、シーベルトあた

乳房

10

りのリスクではなく、線量区分における相対リスクを検討した。発生および死亡の被ばく線量別相対リスクを図
2-3-3 に示す。
発生相対リスクでは 0.2Sv 以上被ばく群になると死亡

1
0

1

2
3
臓器線量（Sv）

4

相対リスク、発生相対リスクともに有意に高かったが、0.2Sv 未満では有意なリスク上昇は見られず、0.1-0.19Sv

図 2-3-2被ばく群において１より小さく、0.65 となった。

がんの種類・臓器線量別発生率（a）、
死亡率（b）（3） 非がんについての変移があるのかについても検討が行われている。これ

1950 年から 1990 年の被ばく線量・死因別死亡数を表
2-3-2 に示す。

によると固形がん全体で見たときに、1967 年以前では死亡相対リスクは 0.5Sv 未満での増加は見られなかった
表2-3-2

被ばく線量別死因別死亡数

がん以外

脳血管
疾患

心症患

消化器
疾患

呼吸器
疾患

感染症

その他

0−0.1
0.1−0.2
0.2−0.5
0.5−1.0
1.0−2.0２−

8,178
13,599
174
2,635
641
321

2,316
3,991
497
772
196
87

2,045
2,290
450
706
152
83

842
1,358
184
252
67
39

908
1,640
213
273
85
44

516
852
103
165
48
21

1,551
2,368
296
467
93
47

計

27,227

7,859

6,826

2,742

3,163

1,705

4,822

結腸線量（Sv）

40

死亡相対リスクの解析を行うと 0.1-0.19Sv 被ばく群で

表2-3-3
がん以外

結腸線量（Sv）

RR

p

0−0.1
0.1−0.2
0.2−0.5
0.5−1.0
1.0−2.0
２−

1
0.94
0.91
0.96
0.94
1

＊＊：p ＜ 0.01＊：p ＜ 0.05****

被ばく線量・死因別相対リスク（RR）
脳血管
疾患
RR p

RR

1
0.97
0.91
0.99
1.03
0.97

1
0.93
0.93
1.02
0.91
1.05

+

心症患
p
**

消化器
疾患
RR p

呼吸器
疾患
RR p

感染症

その他

RR

RR

p

1
0.92
0.96
0.9
0.93
1.13

1
1.02
1.03
0.91
1.13
1.26

1
0.97
0.98
1.02
1.02
0.94

1
0.86
0.8
0.88
0.73
0.76

**
**
*
**
+

+

p

＋：p ＜ 0.10

0.94 であり、有意に低かった（表 2-3-3）。
また、0.2-0.5Sv 域で 0.91、1.0-2.0Sv で 0.94 と全体的に年齢や性別に偏りがあり、老人や子供、あるいは女性への影響を評価できないという問題がある。

低い傾向が見られている。非がん全体の傾向は脳血管疾これに対して高自然放射線地域の住民を対象とした調

患および心疾患の傾向を反映しているように見える。

査は男女両性の、幅広い年齢層を含み、通常の生活を送っているために特殊なストレスを受けていない人々が対象（4） まとめ
現在のところ、RERF のデータを直線モデルなどにあであるという特徴がある。しかも、低線量率で長期（生涯）にわたる被ばくである。

てはめず、あるがままに解析してみると、がん、あるいただし高自然放射線地域として知られている場所は世は非がんにおいて、低線量域では、高線量域に見られる

界的に見てもそう多くあるわけではない。その中で定住ような線量依存性に関する有意差は見られていない。原

生活者が多く、疫学調査に適する地域となると数えるほ

爆被爆者のデータは最大規模の集団であるが、性、年齢、

どしかない。そのような地域のひとつとして、中国広東

がんの種類などで分類するとデータは少数であることは省陽江地区がある（図 2-3-4）。この地区で自然放射線

否定できない。そのため、長期間のデータ蓄積は非常にが通常の約３倍の高自然放射線地域、およびこれに隣接

重要な意味を持つ。これは解析のための、人年（対象者数×追跡年数）が大きくなるだけではなく、被ばく後の経年に関しての解析も行えるためである。今後も、このデータ解析を続け、調査し続けることが必要であると考
えている。

2-3-2

高自然放射線地域住民

これまでに行なわれてきた疫学調査のなかで最も大規模なものは広島・長崎の原爆被爆者を対象とした調査である。疫学調査は規模（人年）が大きいほど結果の信頼性が高まるから、被ばく者 12 万人の生涯追跡調査の結果はもっとも信頼性が高いと考えられる。しかしながら、この集団の場合は、線量率が高いこと、原爆投下直後の身体的・精神的な大きなストレスが交絡因子として避けられないことなど、平常時の低線量率放射線のリスクにつなげる上では問題もある。
職業的な被ばく集団、例えば放射線科医や原子力作業
従事者を対象とした調査もあるが、このような集団では、

図 2-3-4

広東省陽江地区の高自然放射線地域（HBRA）
およびコントロール地域（CA）

電中研レビュー No.53 ● 41

表 2-3-4

中国高自然放射線地域（HBRA）における死因別相対リスク（RR）
死亡数
死因

RR（95%CI）

対照
（CA）

陽江地区
（HBRA）

全死亡

3,539

8,905

1.04（0.997-1.08）

非がん死（全死亡−事故死−がん死）

2,847

7,191

1.05（1.01-1.10）

全がん
循環器系疾患HBDR vs CA

347

855

1.00（0.89-1.14）

1,516

3,765

1.03（0.97-1.09）

腫瘍

349

861

1.01（0.89-1.14）

事故および中毒死

345860

0.95（0.84-1.08）

呼吸器系疾患363

899

1.03（0.91-1.17）

伝染性疾患および寄生虫病

378

850

0.92（0.82-1.04）

消化器系疾患199

620

1.30（1.10-1.52）

泌尿生殖器系疾患

81

235

1.20（0.93-1.55）

精神障害

62

123

0.80（0.59-1.09）

その他

37

112

1.17（0.81-1.70）

し、似たような自然環境であって自然放射線が通常の地する。この地域でも住民約 18 万人を対象に、98 年以来域の住民あわせて約 12 万人を対象として 1987 年からコ

コホート研究が行なわれている。この研究ではがん死亡（1）

ホート調査がおこなわれてきた 。

ではなくがん罹患を指標としている点が陽江地区とは異

その規模は現在までで 200 万人年を超えている。これなっている。また対象者全員の生活習慣調査や全家屋でまでにまとめられた結果では、全がん死亡についての相の線量測定が行なわれている点も特徴である。追跡年数

対リスク（Relative Risk ＝ RR）は 1.00（95 ％ CI 0.89-がまだ短く、現在の結果は予備的なものではあるが、全

1.14）であり、高自然放射線地域と対照地域でがん死亡

がん罹患率に差はなく、陽江地区での結論を支持するものリスクに全く差のないことが明らかになった。

のであった。これらの結果から、自然放射線の 10 倍程

がん死と非がん死を合せた全死亡については 1.04
（0.997-1.08）で有意差は認められなかったが、非がん死のみの比較では高自然放射線地域のほうがわずかながら度以下の放射線によってがんリスクが上昇することはな
いと考えられる。
中国では死亡調査と同時に、住民の血液検査を実施し、有意に多かった（表 2-3-4）。部位別に見ると消化器系

リンパ球における染色体異常の観察も行なった。その結疾患で有意差が見られたが、これらの疾病と放射線との果、細胞死を惹き起こす不安定型染色体異常が被ばく線

関連を合理的に解釈しにくいため、生活習慣の違いが影量とともに増加するが、がん化につながる安定型の異常響しているか、あるいは死亡数が少ないための誤差と考は増加しないことが判明した。また不安定型のうち二動えるのが妥当であろう。

原体染色体には通常の放射線誘発異常と異なり断片を伴結核は逆に高自然放射線地域で少ないうえ、線量率あ

わないものが多い。これは染色体の大きな欠失（0.4Mb

るいは累積被ばく線量の増加とともに減少が顕著となり以上）にともなうテロメア不安定化による遅延型の染色線量依存性が出ている。このことは低線量率被ばくによ

体異常と共通である。そこで、自然放射線の３倍程度のる免疫系の活性化を示唆している。実際、IL-2 分泌細胞

線量率であっても誘発される欠失は大きく、遅延型の染の割合は高自然放射線地域で高くなっていてこの仮説を

色体異常をおこすために断片をともなわない二動原体染裏付ける。

色体を生じると結論される。これらの結果からも自然放一方、インドのケララ州カルナガパリ地区は自然放射線が陽江地区よりもさらに高く、通常の３〜 10 倍に達42

射線の３倍程度の放射線によるがん（白血病）リスクの上昇はないことが示唆される。

２−４

2-4-1

総合評価
査の結果、がん死亡などを含めた障害が認められないこ

線量・線量率マップとと対応していると考えられる。
今後、このマップをさらに充実させることにより、これまでに見たように、放射線の生物作用は、線量だ
けでなく線量率によっても大きく影響を受けることがわ

様々な作業環境、照射条件の生体影響を評価できるようかった。したがって、放射線の生物影響の全容を眺めよなものにしていきたいと考えている。

うとすると、従来の「線量効果関係」だけでは不十分で、線量率も考慮したとりまとめが必要である。そこで、本

2-4-2

レビューで紹介した成果も含めて、報告されている結果

放射線に対する生体応答
ネットワークを横軸に線量を、縦軸に線量率をとってプロットした（図 2-4-1）。これを「線量・線量率マップ」と称してい

低線量・低線量率放射線の生体影響の背後にある現象る。このマップには、何らかの意味で障害が見られる場を探る中で、細胞が放射線に対して、分子・遺伝子レベ

合を赤のシンボルで、逆に、生体防御機能の増強あるいルから始まり、細胞レベル、組織レベルを経て個体のレは適応応答が認められる場合を青で、特に影響が認めらベルにいたる様々な段階で種々の応答を示すことが明られない場合を黄色で表した。

かとなった。このような生体応答の結果として、一方でマップの右上、すなわち高線量率で、総線量も大きい

はがんの発生を抑制し、他方では種々の疾患の軽減や寿領域では障害がおこり、左下の低線量率・低線量の領域

命の延長をもたらすことは第２章の前半で見たとおりででは放射線の作用が見られないことがわかる。また、両ある。

者の間の比較的狭い範囲に生体防御機能を活性化する領

このような様々な応答を一連のネットワークとしてま域のあることがわかる。図 2-4-1 の中には、自然放射線

とめようと試みたのが図 2-4-2 である。

のレベルに基づいて、１年から 50 年の間に被ばくする

ここには、様々な材料を用いて個別に見出された現象

線量を緑色で記載したが、この領域は黄色の領域の中にもひとまとめにしてある。また、それぞれの現象につい入る。このことは、高自然放射線地域住民の健康影響調ての線量に関する情報は盛り込まれていない。線量ある

102

101

線量（Gy）

100

10 −1

10 −2

10 −3

10 −7

10 −6

10 −5

10 −4

10 −3

10 −2

10 −1

100

101

102

線量率（Gy/hr）：障害の誘発：生体防御機能の増強：有意な生物影響なし

図 2-4-1

放射線の生物影響に関する線量・線量率マップ

電中研レビュー No.53 ● 43

図 2-4-2

放射線に対する生体応答ネットワーク

いは線量率を変化させることによって、顕著に見えてく

図 2-4-2 の中にある「バイスタンダー効果」（コラム

る現象もあろうし、また、見えなくなる現象もあると思

３参照）は、現状では放射線のリスクを高める現象としわれる。生体の中で、どのような被ばく条件のときに、て議論されることが多いが、これによって周囲の細胞のネットワークがどのように機能しているかを明らかにす

防御機能が増強する可能性のあることも考えられる。新ることができれば、放射線の影響を理解することができたに見出される現象をこのネットワークの中につけ加えるものと考える。

ることによって、総合的な理解が進むものと考える。

44

第

章

3

低線量研究の成果の活用と今後の展開

第3章
原子力技術研究所

低線量研究の成果と今後の展開 ● 目

低線量放射線研究センター
原子力技術研究所

原子力技術研究所

副センター長上席研究員

低線量放射線研究センター

低線量放射線研究センター

上席

主任研究員

次

酒井

一夫

柳

宣芳

野村

崇治

３−１

放射線防護への反映 ……………………………………………………………………………………………………… 47

３−２

医学への適用 ……………………………………………………………………………………………………………… 49

３−３

情報発信活動 ……………………………………………………………………………………………………………… 51

３−４

今後の展開 ………………………………………………………………………………………………………………… 53

酒井 一夫（８ページに掲載）

野村 崇治（18 ページに掲載）

46

柳
宣芳（2000 年東京電力より派遣）
低線量放射線の生物影響について、国内外の最新情報を Web サイトを使って発信するとともに、これらの科学的データをわかりやすく解説し、身近にある放射線の危険性や有益な面について、正しく理解していただくた
めの広報・公聴活動に取り組んでいる。

第 2 章で見たように、低線量率放射線の生物作用は、高線量・高線量率放射線の場合と様相が大きく異なることが明らかとなった。この中でクローズアップされた生体防御機能の存在は、放射線のリスク評価に大きな影響を与える可能性がある。また、さらにこの生体防御機能が低線量の放射線によって増強される場合があるという事実は、放射線の医学利用の分野の新たな展開を期待させるものがある。

３−１

3-1-1

放射線防護への反映
LNT 仮説とその根拠

放

射

線

放射線防護の分野では放射線によるリスクを評価するにあたって「しきい値なし直線（Linear No-Threshold ;DNA損傷

LNT）仮説」が採用されている。LNT 仮説（図 3-1-1）
は、高い線量域で得られている知見を低線量域にまで外突 然 変 異挿して、低線量放射線のリスクを評価しようとする考え方であり、「どんなに微量であっても放射線は有害であがる」との主張の根拠ともなり、また一般の放射線に関する不安や懸念の一因となっている。

ん

図3-1-2

LNT仮説の根拠である単純化された発がん機構

3-1-2

がんに至る多くのステップと生体防
御機能

LNT 仮説の根拠とされるのが、発がんに関する単純なモデルと、高い線量で得られた DNA 損傷に関する知見である（図 3-1-2）。20 世紀の生物学の進展の中で、がんという病気が、身体を構成する細胞の突然変異が原因であるということ、突然変異は生物が持っている遺伝

しかし、発がんの機構の詳細がわかり始めると、がん情報が変化してしまうことであり、遺伝子（DNA）のに至る過程には、多くのステップが存在することや、そ損傷が原因であることなどが明らかにされた。一方、放れぞれのステップにおいて、発がんへの過程を抑制する

射線生物学の分野では、放射線の様々な生物作用の標的ような「防御機能」が生体に備わっていることが明らか

が DNA 分子であり、DNA 分子には線量に比例して損となった（図 3-1-3）。

傷が誘起されることが明らかにされた。こうして、「DNA 損傷」と「突然変異」とを仲立ちとして、放射線

放射線とがんのリスクを直線的に結びつける考え方が成立する

活性酸素の生成に至った。
抗酸化物質による活性酸素の除去

DNA損傷
不完全修復・誤修復

正確なDNA修復

が
ん
の
リ
ス
ク

がん化につながる
損傷の蓄積

外挿
自然発生レベル

アポトーシスによる
潜在的がん細胞の除去

細胞がん化
がん細胞の増殖線量
低線量域

図3-1-1

しきい値なし直線仮説

免疫系による
がん細胞の除去

図3-1-3疾患としてのがんの発症

発がんまでの多くのステップと生体防御機能

電中研レビュー No.53 ● 47

発がんの過程は DNA 損傷に始まる。放射線は直接
高線量

DNA に損傷を与える場合（直接作用）と、まずは細胞内の水分子にエネルギーを与えて化学的な変化を引き起こし、生じた活性酸素などが二次的に DNA 損傷を与える場合（間接作用）がある。活性酸素は、酸素分子を含む反応性の高い一群の分子のことを指すが、酸素呼吸の副産物として、体内で日常的に生じている。これに対し

正
味
の
障
害

起
こ
り
う
る
障
害

低線量

生体防御能力て抗酸化物質と呼ばれる物質が存在し、活性酸素を除去する役割を果たしている（2-2-1 参照）。
細胞にはまた、損傷を受けた DNA を修復する仕組み
図3-1-4がある（2-2-2 参照）。数十にも及ぶとされる「DNA 修

生体防御機能による障害の軽減

復関連タンパク」が関与する複数の修復経路が知られている。DNA の損傷はそのほとんどが正しく修復されるのではないことがわかる。

と考えられているが、ここで損傷を直しきれなかったり、修復の過程で誤りが起こったりすると、遺伝情報の変化

3-1-4

線量率効果

につながり、突然変異が生じることになる。
がんの原因は突然変異であると述べたが、単一の変異

同じ線量の放射線であっても、短期間のうちに与えらでがんになるわけではなく、複数の変異が蓄積した結果れた場合と、長期間にわたってじわじわと与えられた場として、正常の細胞が、増殖の制御を逸脱して増え続け合とでは、生物作用の現れ方が異なり、一般に線量率がる性質を獲得してしまう。これを細胞のがん化と言うが、低くなると、作用が小さくなることが知られている。こ

これに対しては、修復しきれないほどの損傷を持った細の現象を「線量率効果」と呼ぶ。線量率効果も生体防御

胞を死に至らしめる巧妙な仕組みのあることが知られて能力によって説明することができる（図 3-1-5）。すな

いる。この仕組みはアポトーシスと呼ばれ、遺伝子に傷

わち、一挙に高線量を被ばくした場合には防御能力を越を持った細胞が生き残ってがん化することを抑える上でえる損傷が与えられるので、正味の障害が大きくなる

有効に機能している（2-2-3 参照）。

（図 3-1-5 上段）。ところが、低線量率でじわじわと被ば免疫機能は、外部からの異物を処理する仕組みだが、くした場合には、その時点、その時点で生体防御能力に身体の中に生じた変異細胞の処理にも役立っている（2-よって対処されるため、実際に生じる障害は少なくなる

2-4 参照）。

（図 3-1-5 下段）。線量率が極めて低くなれば、もはや障
高線量率急照射3-1-3

生体防御機能によるリスクの低減
正
味
の
障
害

以上のように、何重もの「防御機能」が発がん過程の中で抑制的にはたらいている。それにもかかわらず個体に障害が現われるような場合は、この生体防御能力で対処しきれなかった分が影響を及ぼしたものといえる。このことを図 3-1-4 に模式的に示す。高線量の放射線によって生体に起こりうる正味の障害は、生体防御能力を超え

起
こ
り
う
る
障
害

低線量率長期照射

生体防御能力た黒塗りの部分であると考えられる。一方、放射線の量に関わらず生体防御能力は同じであるため、低線量の場
時間合に起こりうる正味の障害は極めて低くなる。低線量の放射線による障害の現れ方は、単純に線量に比例したも48

図3-1-5

生体防御機能と線量率効果

害は生じなくなるということも考えられる。

照）としてまとめたが、これからも明らかなように、
LNT 仮説から予想されるよりもリスクが小さいと考え3-1-5

るのが妥当と思われる。

まとめ

より合理的な放射線防護体系を構築し、放射線管理の
低線量・低線量率放射線の生物影響に関してこれまであり方を考える上では、これら、低線量・低線量率の放に得られている知見を「線量・線量率マップ」（2-4-1 参

射線の生物影響の実態を考慮することが重要であろう。

３−２

医学への適用医療の分野における放射線利用は大きく診断と治療に

三朝医療センターでは、放射能泉を利用して呼吸器系

分類できる（表 3-2-1）。診断は放射線の透過作用を利疾患、関節リウマチ･神経痛などの疾患、消化器疾患、用したもので、初期の X 線撮影に始まり、現在ではコ

高血圧･動脈硬化･糖尿病などの疾患、老年医学領域の疾

ンピュータ断層撮影（CT）やポジトロン放出断層撮影

患などに対する治療を行っている。

（PET）として幅広く利用されている。放射線診断によ温泉療法として、三朝温泉の重曹食塩放射能泉というる被ばく線量は、X 線単純撮影の場合は 0.05mGy、CT

泉質を利用し、1. 入浴療法、2. 温泉プールによる療法、の場合に数 mGy である。一方、治療目的のためには、

3. 鉱泥湿布療法、4. 吸入療法、5. 飲泉療法、6. 熱気浴

高線量放射線の細胞致死効果が利用され、総線量で数十療法が行われている。症例数は統計学的に有意な値が得

Gy に達する。

られるほどにはいたっていないが、入院病床稼働率が約

こうしてみると現状では、診断が低線量、治療が高線量と分類できる。第 2 章で見たように、低線量・低線量

90 ％、内科外来が 1 日平均 100 人を越す規模で治療が行われている。

率放射線が生体防御機能の増強をもたらすとすると、現治療対象のひとつ、変形性関節症は活性酸素関連疾患

在の医療において空白となっている部分すなわち、低線の一つと言われ、この疾患患者の血液中の抗酸化機能、量放射線を用いた治療という可能性が開けてくる。

活性酸素病関連指標、免疫機能などに着目してラドン高濃度熱気浴反復治療に伴う変化特性を調べた。20 〜 70

表3-2-1

放射線の医学利用

診断

治療

歳台の患者総計 20 名に対し当該浴室（ラドン濃度 2,080
Bq/m3、室温 42 ℃）において１日１回 40 分、高湿度下の治療を隔日に施した。１回目の治療前（対照）治療後、高線量

細胞致死効果治療開始 2、4、6 週間目のそれぞれの治療後に採血し分
低線量

透過作用

生体防御機能の増強

析した。その結果、次に掲げるような、ラドン温泉浴の写真作用

恒常性維持機能の増強

治療効果を示唆する結果が得られている。
1． 活性酸素を消去する抗酸化物質の一つである SODの活性の有意な増強（図 3-2-1a）および、活性酸

詳細な機構については今後の研究を待たなくてはなら

素によってもたらされる酸化的損傷の指標である過

ないが、低線量放射線を利用した医療として「ラドン療

酸化脂質は減少し（図 3-2-1b）、活性酸素関連疾患法」が知られている。電力中央研究所では、ラドン熱気による酸化的障害を軽減した。

浴に取り組んでいる岡山大学三朝医療センター（鳥取県・三朝温泉）と連携して、ラドン熱気浴の効果に関する基礎的な検討を進めてきた。

2． ConA 幼若化反応（図 3-2-1c）が有意な増強を示し、免疫機能の亢進が示された。
3． 神経末端から分泌され痛覚の制御に関与するβ-エ

電中研レビュー No.53 ● 49

SOD活性〔％〕ンドルフィンの値が有意に増加した（図 3-2-1d）。

a）SOD活性

150

*
*

*

9.2±1.2〔％〕*疼痛の寛解に関与していると考えられる。
4.． 毛細血管・細動脈を収縮させ血圧上昇作用を示すバ

100

ソプレッシンの値が有意に減少した（図 3-2-1e）。
組織血流の循環の促進の機構に関与するものと思わ

50

れる。
0

過酸化脂質量〔％〕150ここに示した治療例は決して多数とは言えないが、ラb）過酸化脂質量1.50±0.25〔nmol/ml〕

ドン温泉の治療効果を示している。高線量放射線の細胞100

致死効果を利用したがん治療とは異なる、低線量放射線
*
**

50

***

を示すものと考えられる。

***

今後、このような基礎的な情報の積み重ねと、治療効***果の機構、特にこの治療による線量との関係を明らかに0することにより、低線量放射線の生物作用を、医療に積ConA応答〔％〕c）ConA応答

*

150

*

263±21〔S.I.〕
100

50

0

治療前

2時間

vasopression量〔％〕

150

2週間

6週間

4週間

健常者

d）vasopressin量3.2±0.3〔pg/ml〕

100

*

*
***

50

*

0

β-endorphin量〔％〕350e）β-endorphin量

300

***

250
200
150

***
11.8±3.5〔pg/ml〕

*

治療前

2時間

*

100
50
0

2週間

4週間

健常者

図3-2-1 三朝温泉の熱気浴反復治療による変形性関節疾患者の血液成分の変化

50の生体防御機能の増強を利用した新たな治療法の可能性

極的に利用するという展望が開けるものと期待される。

３−３

情報発信活動3-3-1 低線量放射線影響情報ネットワーク
システムに、当低線量放射線研究センターと共同で研究を進める

放射線の影響をわかりやすく紹介する広報戦略の一環

究のワーキンググループ）の活動状況も入力し、専門家として、低線量放射線が生物に及ぼす影響の正しい理解を対象とした実効的な情報提供を行うとともに、一般のの促進に資することを目的として、平成 13 年度から人には放射線に対する不安を払拭出来るような情報とし「低線量放射線研究情報ネットワークシステム」（図 3-て放射線豆知識・研究動向・イベント報告・質問や施設

3-1）を構築し、平成 14 年５月から運用を開始した。

見学の依頼等を下記のホームページで紹介している。

外部機関（低線量放射線に応答する生体機能に関する研本システムの特徴は低線量放射線の生物影響に関する

http://criepi.denken.or.jp/jp/ldrc/event/caravan/index.html

国内外の研究論文を広い範囲にわたって収録するととも

http://criepi.denken.or.jp/jp/ldrc/event/event̲report.html

米国立医学図書館が運営する
医学文献データベース

利用者
大学・研究機関
電気事業・原子力産業
一般

PubMedデータベース
専門誌・報告書検索（書誌情報）

参照（Abstract, 原文）

情報発信（インターネット回線）

定期講読

国際会議
学会

参加
・発表

論文データベース（書誌情報）

用語辞書

講読

情報収集
評価・加工

著作・出版物

関係機関

LDRCホームページ（日本語版・英語版）

公刊

リンク

電中研報告

最新研究動向イベント情報LDRC活動情報

図3-3-1

低線量放射線情報ネットワークシステムの概要

低線量放射線ネットワークシステム（略称：LINS）には様々な情報源から収集した低線量放射線に関係する情報を評
価・加工して入力しています。低線量放射線に関連するキー
ワードにより、研究論文、論説等を日本語および英語で容易に検索することができます。

電中研レビュー No.53 ● 51

3-3-2

3-2）。

広報キャラバン活動

最近は、茨城県東海地区の女性住民を原子力技術研究
低線量放射線研究センターでは、低線量放射線研究の所（狛江地区）に招いての交流会（講演・討論）や、中最新成果を紹介し、放射線の生物影響に対する正しい理

国電力のモニターを対象としたセミナーを実施するなど、解の促進を図るための研究紹介活動を行っている。

対象を一般の方々に広げることにも取り組んでいる。まこの研究紹介活動は、まず、全国の原子力にたずさわた所外の団体との協力も積極的に進めており、WIN

る電力・協力会社職員や地域医療関係者の方々を対象に（Women In Nuclear）-JAPAN 等を通じて、立地地域住「広報キャラバン」として実施し、平成 13 年 2 月以来す民との交流会や、広報担当者のセミナー等に講師を派遣

でに約 20 回実施しており、全国の原子力発電所立地点

し、放射線の初歩から最新の研究成果まで幅広く紹介しをほぼ一巡し、参加者は約 1,200 名に達している（図 3-ている。

原子力発電所での講演

病院での講演
北海道電力（株）泊発電所

東京電力（株）柏崎刈羽原子力発電所
東京電力（株）柏崎地区医師会（株）志賀原子力発電所
北陸電力
日本原子力発電所（株）敦賀発電所（株）日本原燃（株）敦賀発電所
核燃料サイクル開発機構
東北電力（株）女川原子力発電所（株）敦賀地区病院および消防署
関西電力

東京電力
（株）福島第一原子力発電所（株）福島地区医師会
東京電力

中国電力
（株）島根原子力発電所（株）東海発電所
日本原子力発電
核燃料サイクル開発機構
東海事業所（株）玄海原子力発電所
九州電力

核燃料サイクル開発機構
大洗工学センター
電力中央研究所狛江地区
九州電力（株）東京支社
中部電力（株）浜岡地区医師会
中国電力
（株）本店

九州電力
（株）川内原子力発電所

中部電力（株）浜岡原子力発電所（株）伊方発電所
四国電力

図3-3-252

平成18年１月現在の訪問地域

３−４

今後の展開

最近 10 年の研究の進展により、低線量・低線量率放ものであることが示された。

射線の生物作用が、高線量・高線量率の場合とは大きく

しかしながら、低線量影響の成果をこれらに実際に適異なること、そしてその背景には生体防御機能のあるこ用するためには、科学的なデータに基づいたそれぞれのとを生体応答ネットワークとしてまとめた。

分野の専門家の理解と、メリットとデメリットを踏まえ

また、放射線の生物作用が、線量だけでなく、線量率

た一般市民の社会的な合意が必要である。このためには、に大きく依存することを示し、線量率マップとして取り機構解明に基づく説得力のあるデータの蓄積や、その適まとめた。

切な情報発信が欠かせない。今後も放射線に関わる安全

これらのとりまとめの結果、低線量・低線量率影響のと安心のための貢献を目指したい。

研究成果は放射線防護や医療への適用の可能性を秘めた

より適切な放射線の医学利用
放射線防護体系

社会的要因

運用技術的要因
確率論的線量/リスク評価

ヒトにおけるリスク評価

コスト
一般のリスク受容
化学物質との比較

医療関係者の理解

患者の理解

低線量放射線の影響（効能・副作用）に関する正確な情報
データの解釈ヒトへの翻訳
機構解明研究

疫病的研究

機構解明研究動物実験研究より合理的な放射線防護体系の構築へ向けて

動物実験研究

低線量放射線の医学利用へ向けて

電中研レビュー No.53 ● 53

お

わ

り

に

原子力技術研究所長 横山 速一

放射線は私たちの周りに日常的に存在しています。レントゲン、非破壊検査、食品照射など、その存在無しには私たちの生活が成り立たないほどです。また、宇宙線
は太古の昔から降り注ぎ、ラドンやラジウム温泉は、国内外で治療場として愛用されてきました。ただ、一般的には放射線は少し遠く怖い存在として認識されています。
私たちが生きることはリスクを採ると言うことです。
自動車の運転、病院での手術、喫煙など私たちは多種多様のリスクに折り合いをつけて過ごしているわけですが、そのためにはその影響を正しく理解しなければならないと思われます。
私たちの研究は放射線の影響を正しく理解するための科学的な知見を提供することです。特に、私たちが主な対象とする低線量放射線の生物影響評価研究では、高い線量（率）の放射線の場合とは異なる幾つかの現象を発見してきました。自然の放射線と共に生きてきた地球上の生物には、放射線に対する基本的な防御機能あるいは適度な放射線の影響を上手く活用する機能が備わっていると考えることは不思議なことではないでしょう。これらの研究を通じて、改めて、生物の環境への適応応答の見事さ、素晴らしさも感じているところです。研究は未だ始まったばかりですが、その懐の深さは私たちの好奇心を捉えて離しません。本報告書によって、一人でも多くの人が放射線に関する知識を身近に感じ、また若い研究者が低線量放射線による生物影響の研究の世界に幾分かでも魅力を感じて取り組むことがあれば、望外の喜びです。
本報告では、当所における低線量放射線研究の最近 10 年間の成果を中心に紹介させて戴きました。これらの成果は、各方面の暖かいご指導と関係者の弛みない努力によるものです。ここに、関係各位に深く感謝するとともに、今後とも益々のご指導、ご鞭撻をお願いするものです。

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引用文献・資料等
第１章
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第２章
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中研報告 G02001（2002）（4） 野村崇治、酒井一夫「発症機序の異なる２種類のⅡ型
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電中研レビュー No.53 ● 55

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コラム３（1） Nagasawa H, Little JB.: Induction of sister chromatid
exchanges by extremely low doses of alpha-particles.
Cancer Res. 52, 6394-6396（1992）

既刊「電中研レビュー」ご案内
NO. 38「大気拡散予測手法」2000. 3
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NO. 48「送電設備の風荷重・風応答評価技術」2003. 2
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NO. 52「コンクリートキャスク貯蔵技術―経済的な中間貯蔵実用化への挑戦―」2006. 2

編 集 後 記電中研レビュー第 53 号「低線量放射線生体影響の評価」
をお届けいたします。

放射線の影響に関する固定観念が揺らいできている様
子、単に現象論だけではなく、そのメカニズムも明らか

原子力を含めた各種産業での放射線利用の展開、医療になりつつある様子、さらに、固定観念を越えた所に、における放射線利用の拡大、さらには高い高度を飛ぶ航放射線防護や放射線の医学利用といった非常に重要な問

空機の利用の増大や宇宙空間への進出など、人間と放射

題に大きく貢献できる可能性が広がっていることを感じ

線のかかわりがますます深くなる中で、今ほど低線量放ていただければと願っています。

射線の影響評価が求められた時代はかつてなかったかもしれません。

本レビューに掲載されている成果は、低線量放射線研究センターの総力を上げて取りまとめたものですが、幅放射線が発見されて 100 年近くの間、人間は低線量の広い分野をカバーするために、数多くの国内外の研究者

放射線の影響、低線量放射線に対する生体の応答を見過の方々に御協力をいただきました。お名前は第１章のごしてきました。しかし、調べれば調べるほど、巧妙な（２）（p ８）に掲載されていますが、ここで改めて感謝

仕組みが備わっていることに驚きます。

の意を表したいと思います。

● 編集兼発行・財団法人 電力中央研究所◯

電中研レビュー NO.53● 平成18年３月27日◯

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