名古屋大学加速器質量分析計業績報告書， XXVI ,20l 5.03

ヒト歯牙中 14C を用いた人体年齢の精密推定

Accurateageestima'姐on using14Ci
nhumanteeth
園田圭佑

Keis釦uke Ku血旬ぽ"， ToshioN依am町a2
12名古屋大学大学院環境学研究科

名古屋大学年代測定総合研究センター

1GraduateschoolofEnv
ironmentalS佃.di田， Nagoya U:凶V町田弘 Nagoya 464-8602 , Jap岨2CenterforC
hronologica1Research, NagoyaU:niv，釘sity， Nagoya464-8602 , Japan*Correspondingautho.
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mail:kunita@nendai.
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AbstractOneof 由e 並1p町刷t 旬sks offor
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Age 白山田，tion 四íng too也 ofJap回目ec阻 be a町田'ately conducted, and 也e 田S叫tof 也is s佃dy 踊SlS包withcrimina1inv田tigation andforensicworksinJapantoclarifシ由e identityo[，u凶d聞t出edcadav，悶.
Keywords:humantooth, enamel, 14C,forensic science, nuclearbombtesting, ageestimation
1.はじめに1950 年代後半から 1960 年代前半にかけて汎世界的に行われた大気圏内核実験により，大気中 14C濃度は数十年間に急増と急減を示した (H回 et al., 2013). 近年では，核実験由来高濃度 14C(グローパ
ルな経年変動を記録)をトレーサーとして，科学捜査へ利用する研究が注目されている.なかでも，

ヒト歯牙エナメル質中 14 C を用いた誕生年推定法は ， +3 年と非常に優れた精度を誇り，身元不明
遺体の個人特定の際，有力な情報となる (Spa1di且g etal., 2005;Ca1cagnileetal., 2013).
本では未だ導入されておらず，主に北米・北欧地域における利用に留まっている.
2. 誕生年推定法の概要と日本での利用における問題点− 90 −

この方法は日名古屋大学加速器質量分析計業績報告書， XXVI , 2015.03

吋Lハυnu

図 1 には誕生年推定方法のJn・I概念図を示した.まず，エナ

δ

・ -'t

一大気中 14C濃度

守J

例 ua etal., 20 日)

中 14

C 濃度変動のグラフ上を追うことで年代を得る.その1.6u

メル質中 14C 濃度より，大気後，与えられた年代から「エ1.5

ナメノレ質の形成年齢」を差し'ii.1.4引く.この値が誕生年となる.

1.
3

歯牙エナメル質中 14C 濃度を1.2用いた人体年齢精密推定法

1.
1を，日本人に対し用いるため1.0には以下の 2 つについて検討しなくてはならない
西暦(年)①日本人歯牙エナメル質と函 l エナメル質中 1 4C濃度より誕生年を導く方法の概念図

Fig.
l De
terminationoft
heDat
eofBirth 台。m 14Ci
ntoothenamel

大気中 14C 濃度の差

上述のように，この方法
は，大気中 14C 濃度との直接比較により，年代を導く.したがって，日本における大気中 14C 濃度変動制Hzone2， H田 et al. , 2013)と日本人歯牙中 14C 濃度との聞の差が無視できる程度であることを確認しなくてはならない.
②人種による歯牙組織形成年齢の違い
歯牙組織の形成年齢は人種によって異なることが知られており (Sr由也 1991) ，例えば，第三大臼歯の形成年齢は，アメリカ人女性で 14.0 歳(Nol1a 1960) ，日本人女性で 1 1.4 歳(田中・大東， 1992) であるとされる.したがって，日本人の誕生年推定を行う際には，日本人の値を用いなくてはならない.
表 1 に日本人エナメル質の形成年齢を示した.
表 l 日 本人歯牙エ ナ メ ル質の形成年齢

TablelEnamelfor
mationageoftheJapanese.
ToothformationageoftheJapanese
Unner・ Teeth
LowerTeeth
AVERAGE ToothGIRLSGIRLSAVERAGEToothBOYSBOYSiQht LiQht#Left RiQ
ht L
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62.
62.
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7 2.
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1
1.
4
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8
12.
3
12.
3
12.
3

エナメル質形成年については， 以 下の論文を参照
上顎下顎 1-3 西原 ・ 大東 (1 989)
上顎4-7 : 田 中 (1988)
下顎4-7 大東ほか(1997)
上顎下顎 8: 田 中・ 大東 (1 992)

但し，核実験期の 14C 濃度変動はパルス状の変動をしているために，複数のエナメル質の形成年の候補が出てきてしまう.この問題の解決のため，種類が異なる複数の歯牙エナメノレ質を用いる方− 91 −

名古屋大学加速器質量分析計業績報告書. XXVI.20l5.
03法が挙げられているが，その他にも歯根中炭素成分を用いる方法が提案されている (Cook etal. ,2006;Alkassetal. , 2013) .歯根はエナメル質よりも後に形成される.したがって，歯根中炭素の年代を算出し，エナメル質年代との比較を行うことで，エナメノレ質形成年を絞り込むことが可能となる.しかしながら，歯根中の炭素成分は有機成分(コラーゲン)と無機成分(アパタイト)が存在する.
両者を同時に測定した先行研究はなく，誕生年推定に用いるにあたり，どちらが適当であるかも明らかにされていない.したがって，本研究では，歯根中有機成分・無機成分の 14C 濃度の比較を行フ.

本研究の目的は

I歯牙エナメル質中 14C 濃度を用いた年齢推定法の日本における導入J である.

3 試料と研究方法
歯科医より提供して頂いた歯牙試料より，エナメル質試料 44 点(核実験以前 13 点，核実験期以降 31 点) ，歯根コラーグン 7 点，歯根無機質 9 点の計 60 点を測定に用いた.
各試料は，化学処理によって洗浄した.エナメル質及び無機質はリン酸分解，コラーゲンは燃焼により， CO 2 ガスを生成した . CO2 は精製後，一部分取し，質量分析計 MA:下252 による ò C 値の測定，残りは鉄触媒を用いた水素還元法により，グラファイトを調製し，タンデム加速器にて 14C13濃度の測定を行った.
4結果と考察4 ・1.歯牙エナメル質中 14C 濃度と大気中 14C 濃度の差について

図 2 は，大気中 14C 濃度変動(Hua etal. , 2013;Reimeretal. , 2013)のグラフ上に歯の持ち主の誕生年から推定されるエナメル質試料の形成年代に対して14C 濃度をプロットしたものである.すなわ

ち試料については，横軸は形成年でプロットしである.全体的にエナメル質中 14C 濃度の変動傾向
は，大気中と類似しており，誕生年推定を行うにあたり，推定年のズレは小さいと考えられる.特に，1955 年以前の試料中 14C 濃度が核実験期高濃度 14C を記録していないことから，エナメル質中炭素成分はエナメル質形成後の炭素の取り込みや置き換わりがないことが示唆される.図 2 中で丸で囲った 3 点の試料に関しては，同時期の大気中 14C 濃度と比較し，著しく低い値もしくは高い値~:[を示した試料であり 加吋企Pr，問C-b01
印1帥Y.吋PO
凶s引tト-b加om
帥bれたイ値直を示した.

‑ Atmosphcric14C(N HZ2 , Huaeta l., 20 日，" IntCALl 3 , Reimereta l., 2013)

L71.6

これらは，いずれも 1961 ・ 1963 年の大気

5 4UZL中 14C 濃度の急増期(約35 -40%/年)に形成されたものである.エナメル質の形成年\,32 10

齢は，:t1 年程度の個人差がある事が知られており，この時期に限り，その僅かな差が0 ,919201930

194019501960197019 80

円 90

20叩

2010

西暦/形成年

大きな濃度差を生じ得る.個人差が原因と考えられるズレ

図 2 エナメル質中 14 C濃度の測定結果及び大気中 14 C濃度変動

Fig.
214Cconcentrationoftoothenamelandvariationofatmospheric14C
丸で囲んだ点は大 気 中 14C 濃度との差が特に大きい点− 92 −が推定結果に出てくることが推察されるが，誕生年推定を行う上では，大気中と日本人歯牙の 14C 濃度の差はほぼな名古屋大学加速器質量分析計業績報告書， XX
VI.
2015.
03

いといえる.

4・2. エナメル質を用いた誕生年推定

核実験期以前の試料の結果を図 3a に示す.大気中 14C 濃度の変動が乏しい時期であるため，推定年代の誤差が非常に大きく ， 15-20 年程度を示した.実際の誕生年との差を求めると， 9 :t 8 年(実際の誕生年と推定誕生年の中央値の差の絶対値の平均値士 1σ)で、あった.年代を絞り込むためには他の法医学的手法との組み合わせを検討する必要があると言える.

推定誕生年の中央値に注目すると，いずれの試料でも，1920・30 年に値が集中するという特徴が挙げられる.特に 1940・50 年を誕生年とする試料でも同様の傾向が見られるため，この点については留意しておく必要がある.
骨の形態学的な評価などの手法では，死亡時の年齢はわかるものの，具体的な死亡時期や生存期間については絞り込めない.その点に対し，本研究方法を用いることで，具体的に年代を与えることができるという点において非常に有用である.

19702000

図 3a図 3b1950
叶 1 980ほ剖
融{慢制 1 930

椙{辺製 1 960

製 1 910189018901910193019501970194019401960

実際の誕生年

19802000実際の誕生年

図 3 誕生年推定の結果 (3 a. 核実験期前 ， 3b. 核実験期以降)

Fig.
3Dateofbirthestimation(3a.Pr e・bomb， 3b.
Post‑bomb)
一方，核実験期以降では，ぜ=0.976 と非常に高い正の相闘を示した(図 3b). 実際の誕生年との差は1. 7 :t 1.4 年 (n=31) であり，この値は，先行研究の誤差1. 6 :t 1.3年(n=33 ， Spaldingetal. , 2005), 1.
8:t1.3年(n=66， Alkassetal. , 2013) と同水準である.この値はエナメル質形成時期の個人差の期間を示しているものと考えられる.

以上より，日本人歯牙の成長評価を用いることにより，先行研究と同精度の年齢推定が可能であり，人種による形成年齢の違いは適切な年齢のデータを用いることで解決可能であると言える.
4-3. 歯根中炭素成分の相互比較

歯根のコラーゲンと無機成分の測定結果を，図 5 に示す.両者の 14C 濃度は互いに非常に近い値を示した.両者のわずかな差は，形成時期の違いを示すと考えられる.両者の 14C 濃度の大小関係

は， 1963 年の大気中 14C 濃度ピークを境に入れ替わり， 1964 年以降は，無機炭素が相対的に小さい値を示した.したがって，歯根無機炭素は有機成分より後に形成されると推測される.

− 93 −

名古屋大学加速器質量分析計業績報告書. X
XVI.20l5.
03

歯根の有機・無機成分で互い

1.9
1.8

1.
71.6

ハ州四鱒》ヱ

2制"-。 有機成分に示す年代は変わるものの，そ・ 無機成分の差が非常にわずかであること

一 大気中 1 4C浪 度から，エナメル質の年代の絞り(N HZ2 , Huael01. , 201
3IntCALl 3 , Rei
meret01. , 20 日)

込みに用いる場合には，有機・無機成分のいずれを用いても問題ないと言える.

L3
1.
2

実際の科学捜査の現場で用い1.1

る際には，遺体の損傷状態に応•じて選択すれば良い. (例えば，。

0.
91
9301
9401 950

円60

19701
980

有機成分は炭素量が多いものの，1990

曲。

西暦/形成年

図4 歯根中有機 ・ 無機成分の測定結果及び大気 中 14C濃度変動
Fig.
414Cvariationofatmospheric1
4C02concentration, FI
4Co
fcolagenandinorganiccarbo
nextracted 仕om ahum
anteeth

火事現場の犠牲者では利用できない. )5. まとめ日本人歯牙中 14C 濃度は，核実験期以降では，大気中 14C 濃度変動とほぼ等しい.日本において，歯牙エナメル質を用いた年齢推定法を利用する場合，日本人の歯牙形成年齢を用いることで，実際の誕生年と推定誕生年の差が1.7+ 1.4 年と海外における先行研究と同精度で決定することが可能である.

歯根中の無機成分は有機成分よりも後の時代のものを反映していることがわかった.両者の聞には，相対的な年代差があるものの，その差は極めて小さく，エナメル質の複数の候補年代を絞り込むにはどちらの利用も可能である.
本研究の結果より，日本における歯牙を用いた人体誕生年の精密推定法確立のための土台が完成された.
謝辞

本研究を行うにあたり，名古屋大学の西津邦秀名誉教授，愛知学院大学歯学部の加藤一夫准教授を始め，田口祐一氏及び中村文彦氏には歯牙試料を提供して頂きました.

試料処理においては，名古屋大学年代測定総合研究センターの池田晃子氏，太田友子氏，西田真砂美氏にご指導頂きました.

この場を借りて重ねて感謝申し上げます.
引用文献

Alkass , K. , Saωh， H, Buchholz, B.A. , Bernard, S. , Holmlund, G. , Seun, D.R. , Spalding, K.L.andDr凶d， H. ,2013 , Ana
1ysi
sofRadioωrbon， Stablei
sotopesandDNA 泊 Tee由 to Faci!
itateIdent
ificationof
UnknownDeceden臼 . PLOSONE, Vol.8, Issue7, e69597.
白lcagnile， L., Qu醐， G. , Ca出neo， C.andD'Elia, M. , det聞凶ning 14Ccontent 也 di首位ent human 世ssues:
implicatio凶 for application of 1
4C bomb spi
kedatingi
nforensi
cmedicine.Radiocarbon 55 ,− 94 −

名古屋大学加速器質量分析計業績報告書， XXVI ,20l 5.03

1845‑
1849Cook, G. T. , Dunbar, E. , Bl田k， S. M. ，皿d Xu, S., 2006, A preliminarya回目sment ofageatdea也detぽm血ation usingthenu
c1earweaponst白血g 14Cacti吋ty ofdentineand 四amel. Radiocarbon , 48,

305‑
310.
大東美穂・園本美恵・木村圭子・三村雅一・嘉藤幹夫・大東道治， 1997，下顎永久歯の石灰化に関する研究小児歯科学雑誌 35(1)， 96-110.

Hua, Q. , Bぽbe壮i， M. andRakowski, A. Z. , 2013 , A
tmosphericradio叩'bon fortheperiod 1950・2010.

Radiocarbon , 55, 2059‑2072.
西原五郎・大東道治， 1989，歯の石灰化に関する臨床的研究ーとくに永久歯前歯部についてー.歯科医学， 52(6)， 771-810.

Nolla, C.M. , 1960, Thedevelopmentofthep町man聞t 旬eth. JournalolDentalChildren , 27, 254‑
263.
.J. , Bard, E., Bayliss, A., Beck, J.W. , Blackwell, P.G. , BronkRams
eyC. , BuckC.E., Cheng, H.,Reimer, P
Edw町ds， R.L., Friedrich, M. , Groo旬s， P.M. , Guild四on， T.P. , Haflidason, H. , Haj也s， 1., Hat恰， C. ,Heaton, T. J., Hogg, A. G. , Hugb田， K. A., Kaiser, K.F. , Kromer, B., M町ming， S.W. , Niu, M. , Reim民R. W. , Ricbards, D .A., S四社， E.M. , Southon, J.R. , T国百.ey， C.S.M.and 四n derPlichtJ. , 2013 , IntCal
13
姐d MAR到E13 ra也oc帥on agecalibration c師団 O剖000 years calBP, Radiocarbon 55(4),
1869‑
1887.
Smi白， B.H., 1991 , S旬且伽rds ofhumantoothformation 阻d dentalage 田S田 sment， AdvancesinDentalAnthropology, Wiley‑
LissIn∞中oration， 143‑
168.A. , Bergman, L.E. ，政凶d， H. , andF
rise'n , J. , 2005 , Forensics:agew出回泊
Spalding, K.L. , Buchholz, B
tee也 bynucl回Z 旬sts. Nature , 437 , 333‑
334.
田中克， 1988 ，歯の石灰化に関する研究ー特に永久臼歯について歯科医学， 51(4)， 739‑
800
田中利一・大東道治， 1992，第三大臼歯の発育についての臨床的研究ーオルソパントモグラムによる観察ー.歯科医学 55(4)， 337-348
日本語要旨

法医学上，重要な目的の一つには，身元不明遺体の個人特定が挙げられる近年，核実験由来 14Cを利用することでヒトの年齢推定を行う研究が北欧・北米で多く行われつつある.中でもヒト歯牙エナメル質中 14C を用いた誕生年推定は，+3 年以内とかなりの高精度を誇る.しかしながら，日本においては，大気中 14C 濃度と日本人歯牙中 14C 濃度の問の差が明らかにされていないこと，人種による形成年齢の違いが存在することなどが原因で，このような研究は進展していない.
本研究では，日本人歯牙を利用した誕生年推定法の確立を目指した.エナメル質に限らず，歯根中有機・無機成分の測定を行うことで，複数与えられるエナメル質形成年を 1 つに絞り込む方法を提示した.エナメル質について，日本人の形成年齢を用い，実際の誕生年と推定誕生年の差を算出したところ，核実験期以降において， 1.7+1.4 年であった.これは，先行研究でのスウェーデン人，アメリカ人における値とほぼ同精度を示す値である.
日本人歯牙中 14C を用いた人体年齢の精密推定は，高い精度で行えることが明らかになった.本

研究の成呆を利用することで日本における身元不明遺体の個人特定を目的とした科学捜査の際に，誕生年という非常に有用な情報が提供できる.

− 95 −