放射線被ばくに伴う次世代影響～TG121の活動について～
北海道大学 大学院保健科学研究院 医用生体理工学分野
北海道大学 環境健康科学研究教育センター
ICRP Task Group 121 Member（ICRP 2023 Session 11 Rapporteur）
福永 久典

2024年 6月 28日
日本保健物理学会2024年度シンポジウム

放射線被ばくに伴う次世代影響 ～TG121の活動について～

ヒトでの遺伝性影響のリスク1

出典：「放射線による健康影響等に関する統一的な基礎資料 令和５年度版」

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放射線の遺伝性影響に関する報告をめぐって2

 1927年のH. J. Muller博士のショウジョウバエを用いた実験報告以降、放射線被ばくに伴う遺伝性影響が広く知られるようになった 広島・長崎の原爆被爆者二世をはじめとして、多くの調査が実施されたものの、放射線被ばくに起因するヒトの遺伝性影響を示すエビデンスは今日まで報告されていない
 UNSCEARから2001年報告書が発行されて以降、国際機関による本分野の科学文献レビュー及び報告は行われていない

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Why hereditary effects are difficult to detect in humans?

3 ヒトで放射線の遺伝性影響が検出されな
い3つの理由：①静止卵母細胞の解剖・生理学的特性②突然変異マーカー遺伝子の不足（精子形成細胞）③マウスなどに比べて流産が起こりやすい 方法論というよりもヒトの生物学的特性に原因があるのかもしれない…
Nakamura et al. Int J Radiat Biol 2023

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放射線の遺伝性影響に関する倫理的・社会的課題

4 Publication 138（ICRP, 2018）では、４つの core values （①恩恵／非利益、②慎重さ、③正義、④人間の尊厳）と、3つのprocedure values（①説明責任、②透明性、③包括性）が提案されており、これらは、遺伝性影響や胎内影響を考慮する場合にも重要な役割を果たす この分野ではヒトにおける確かな科学的データがほとんどないため、理論的考察だけでなく動物実験からの知見に頼る必要があり、とくに「慎重さ」が必要
 社会的配慮に関しては、影響を受ける（可能性のある）人々のリスク認識を真剣に考慮することが必要
Zölzer et al. Int J Radiat Biol 2023

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Task Group 121 ― 放射線の遺伝性影響に関する調査と提言

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Task Group 121
 Effects of Ionising Radiation Exposure in
Offspring and Next Generations
 A Task Group under Committee 1
目的： ヒトおよびヒト以外の種について「電離放射線に被ばくした個体の子孫に対する放射線誘発影響」に関する科学文献のレビューを更新する
 ヒトおよびヒト以外の種に対する放射線防護体系に関するエビデンスレベル、およびこれらの影響に対する配慮についての助言を提供する

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TG 121 Current Members (01/06/2024)
Manoor Prakash Hande (Co-Chair), National University of Singapore, Singapore
Richard Wakeford (Co-Chair), The University of Manchester, United Kingdom
Christelle Adam-Guillermin (Member), IRSN, France
Kimberly Applegate (Member), University of Kentucky COM (retired), USA
Hisanori Fukunaga (Member), Hokkaido University, Japan
Augusto Giussani (Member), Federal Office for Radiation Protection (BfS), Germany
Dominique Laurier (Member), French Institute for Radiological Protection and Nuclear Safety (IRSN), France
Simone Moertl (Member), Federal Office for Radiation Protection (BfS), Germany
Nori Nakamura (Member), Radiation Effects Research Foundation (RERF), JapanEvgenia Ostroumova (Member), International Agency for Research on Cancer (IARC), FranceSisko Salomaa (Member), Radiation and Nuclear Safety Authority (STUK), FinlandThierry Schneider (Member), CEPN, FranceYoshiya Shimada (Member), Institute for Environmental Sciences, Japan
Svetlana Sosnina (Member), Southern Urals Biophysics Institute, Russian Federation
Ignacia Tanaka (Member), Institute for Environmental Sciences (IES), JapanFriedo Zölzer(Member), University of South Bohemia, Czech Republic
Aidana Amrenova (Member-Mentee), IRSN, FranceÄmilie Degenhardt (Member-Mentee), Federal Office for Radiation Protection (BfS), Germany
Sara Dumit (Member-Mentee), Los Alamos National Laboratory (LANL), USA
Liudmila Liutsko (Member-Mentee), IDIAP JGol / ICS & ISGlobal , Spain
Shayen Sreetharan (Member-Mentee), London Health Sciences Centre (LHSC) , CanadaFranklin Eze (Technical Secretary), Mercy Radiology, New Zealand Co-Chair ２名、Member 14名、Member-Mentee 5名、Technical Secretary 1名

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TG 121 Timeline

 Task Group 121は2026年の final report 発行に向けて活動中

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ICRP Publication 103で示された遺伝性リスク係数

8ICRP Publication 103

 UNSCEAR 2001年報告書の内容を受けて、2007年勧告（Publication 103）では遺伝性影響に関するデトリメントの値が、90年勧告（Publication 60）の値と比べて、大幅に低下した（生殖腺の組織加重係数も0.2から0.08へ）
 放射線の遺伝性リスク係数の策定のため、ICRPでは90年勧告では永代に対するリスクを、2007年勧告では2世代までに対するリスクを想定した
 Task Group 121では、今後、遺伝性リスク係数が変化するか、するとしたらどの程度になるかを検討中

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Glossary - Hereditary or Heritable?
 Hereditary effect - http://icrpaedia.org/Hereditary_effectRadiation induced health effect that are caused by DNA damage ofgametes and that manifest in a descendant of the exposed person. The
less precise term ‘genetic effect’ is also used, but hereditary effect ispreferred. The term, as used by ICRP, includes epigenetic effect.
遺伝性影響 Heritable effect - currently not included in ICRP glossary
Heritability is a statistical concept that describes how much of thevariation in a given trait can be attributed to genetic variation. The term
“heritable” is used to describes a characteristic or trait that can bepassed from a parent to a child through the genes. In some ICRP
reports the term “heritable effect” was erroneously used as synonym of“hereditary effect”.
継世代影響 Task Group 121では放射線遺伝学に関するGlossaryの見直しも進めている

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TG 121の注目テーマ：①胎内被ばく & ②ヒト以外の種

10Task Group 121では、放射線の遺伝性影響とそのリスク係数に関する科学文献レビューを進める上で、次の２点にも着目している：
 胎内被ばく条件 (in utero exposure scenario)
 胎内被ばくで生じうる影響：① Teratogenic effects （催奇形作用） *組織反応② Carcinogenic effects（発がん作用）③ Hereditary effects
 Publication 90 (2003)以降、胎内被ばく影響に関する詳細な検討はICRPで行われていなかった⇒ とくにPublication 103以降に蓄積した胎内被ばく影響に関する科学文
献のレビューを実施
 ヒト以外の種 (non-human biota)
 現在の放射線防護体系では、ヒト以外の種における電離放射線に被ばくした個体の子孫に対する放射線誘発影響に関する考慮は十分ではない⇒ ヒト以外の種にも着目した科学文献のレビューを実施

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胎児への影響について

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出典：「放射線による健康影響等に関する統一的な基礎資料 令和５年度版」

放射線被ばくに伴う次世代影響 ～TG121の活動について～Multigenerational or Transgenerational?

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Grison et al. Int J Radiat Biol 2024

Multigenerational: F0 + F1
Transgenerational: F2以降

F0 + F1 + F2
F3以降

放射線被ばくに伴う次世代影響 ～TG121の活動について～

胎内被ばくに関する古典的文献のレビュー

13放射線被ばくに伴う次世代影響 ～TG121の活動について～Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD)

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Safi-Stibler & Gabory. Semin Cell Dev Biol. 2020

 DOHaD（Developmental Origins of Health and Disease）仮説とは「胎児期や生後直後の健康・栄養状態が、成人になってからの健康に影響を及ぼす」という現象から生じてきた概念

放射線被ばくに伴う次世代影響 ～TG121の活動について～

Non-human biota

15 植物と動物の両方における放射線遺伝性影響として、DNAメチル化の変化を含むエピジェネティックな変化に関する先行文献をレビューしている ヒト以外の種のデータについては、放射線の遺伝性影響が存在すると広く認識されている
 しかし、異なる生物種間でのデータの互換性やヒトへの知識の拡張性、生物種による放射線感受性の違い、適応反応の存在、複数の世代にまたがる被ばくに対する線量の再構成など、依然として様々な検討すべき事項が残されている
Sreetharan et al. Int J Radiat Biol 2023

放射線被ばくに伴う次世代影響 ～TG121の活動について～IJRB special issue

 Task Group 121では、IJRB special issueとして、各メンバーによる科学文献レビューを報告している

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TG 121 paper ①

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Stephens J, Moorhouse AJ, Craenen K,Schroeder E, Drenos F, Anderson R. A
systematic review of human evidence forthe intergenerational effects of exposure toionizing radiation. Int J Radiat Biol. 2024.
in press.
 1988年から2018年までの2441文献から127文献を選別し、詳細に解析したが、健康への影響が親の妊娠前放射線被ばくと関連するのかを判断するための証拠は不十分だった その要因として、①各群における個々の研究結果や結論が異質であること、②各群における研究数が限られていることが挙げられる

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TG 121 paper ②

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Amrenova A, Baudin C, Ostroumova E,Stephens J, Anderson R, Laurier D.
Intergenerational effects of ionizing
radiation: review of recent studies fromhuman data (2018-2021). Int J Radiat Biol.
2024. in press.
 2018年から2022年までの807文献から9件の研究を選別し、詳細に解析したが、ヒトにおける放射線被ばくに伴う世代間影響を支持する実質的な証拠は得られなかった
 Stephens et al. (2024)の結果と併せて、ヒトにおいて親の電離放射線への妊娠前被ばくによる世代間影響はみられなかった

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ICRP 2023 Session 11: Offspring & Next Generations
Co-chairs:
Rapporteur:

Prakash Hande (ICRP & National U of Singapore, Singapore)
Yoshiya Shimada (ICRP & IES, Japan)
Hisanori Fukunaga (Hokkaido University, Japan)

The Work of ICRP Task Group 121 - the Effects of Preconceptional and Intrauterine Exposures
Richard Wakeford (University of Manchester, UK)A Multidisciplinary Challenge to Assess the Next-generation Risks of Low-dose-rate Long-term
Gamma-ray Exposure by Whole-genome Sequencing in the Mouse Model
Yoichi Gondo (Tokai University, Japan)
History and Future Prospects of RERF Studies on Offspring of Atomic Bomb Survivors
Asao Noda (RERF, Japan)
Whole Genome Sequencing Analysis for Understanding Next Generation Effects of Radiation
Exposure
Arikuni Uchimura (RERF, Japan)
Lack of Transgenerational Effects of Ionizing Radiation Exposure in Cleanup Workers andEvacuees of the Chornobyl Accident
Meredith Yeager (NCI/NIH, USA)
Q&A

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ICRP 2023 Session 11 発表ポスター

 本セッションでは国内の4グループによるポスター発表が行われた

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De novo SBSs detected by whole-genome sequencing

21Gondo. Radiat Prot Dosimetry. 2022

 東海大学の権藤博士らが、環境科学技術研究所との共同研究として、低線量γ線被ばく環境下（0.05、0.15、1、20 mGy/day）で複数世代にわたるマウス系統の長期飼育と次世代シークエンスによる全ゲノム解析を実施
 一塩基置換（de novo SBSs）は20 mGy/day (計2.8 Gy) 群のみ世代をまたいで有意な増加⇒ 一定の線量までは一塩基置換が世代を超えて蓄積することはない?
 次世代シーケンサーなどの新規技術が放射線遺伝学の未踏を切り拓く放射線被ばくに伴う次世代影響 ～TG121の活動について～チェルノブイリ原発事故後の遺伝性影響
Yeager et al. Lack of transgenerational
effects of ionizing radiation exposure fromthe Chernobyl accident. Science. 2021;
372(6543): 725-729.
doi:10.1126/science.abg2365.
 Whole-genome sequencing of 130
children (born 1987-2002) and theirparents.
 No evidence reveals an increase in therates, distributions, or types of de novo
mutations.
⇒ チェルノブイリ事故の被ばく者には放射線の遺伝性影響は見られない

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放射線の次世代影響の解明に向けて 広島・長崎の原爆被爆者二世の調査だけでなく、最近のチェルノブイリ原発事故後の調査を含む多くの疫学研究が実施されてきたものの、 放射線被ばくに起因するヒトの遺伝性影響を示す結果は依然として報告されていない 一方、ショウジョウバエやマウスなどのモデル動物を用いた照射実験では、1920年代以降、放射線の遺伝性影響を示唆する報告が相次いでいる 今後の技術革新により、ヒトとヒト以外の種に対する放射線の遺伝性影響に関する理解がさらに深まることが期待される

ご清聴ありがとうございました

北海道の花（ハマナス）

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