放射線生物研究 Radiation Biology Research Communications 52(4), 350-363, 2017
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＜総 説＞ Review 特集 放射線生物学と放射線防護を繋ぐ組織反応研究
末梢血免疫細胞への原爆放射線の長期影響とその修飾因子
放射線影響研究所 分子生物科学部 吉田 健吾*、楠 洋一郎
（2017 年 10 月 19 日掲載決定）
Long-term effects of atomic-bomb radiation on peripheral blood immune cells and potential effect modifiers
Department of Molecular Biosciences, Radiation Effects Research Foundation, Kengo Yoshida* and Yoichiro Kusunoki
(Accepted for publication 19 October 2017)
一般的に免疫系の細胞は放射線被ばくの影響を受けやすく、細胞レベルの放射線感受性は適応免 疫を担うT細胞やB細胞において特に高いことが知られている。約70年前、原爆被爆者の造血・免疫 系は被ばく線量に応じた細胞死などの損傷を受けたと想定され、原爆放射線の急性影響として末梢 血やリンパ組織におけるリンパ球の減少が報告されている。被ばく後数十年を経ても、免疫系への 放射線影響は末梢血リンパ球の構成や機能の変化として観察されており、放射線被ばくに関連した T細胞機能の低下やナイーブT細胞数の減少、エフェクター/メモリーT細胞の増加、T細胞受容体レ パトアの偏りなどが見出されてきた。原爆被爆者におけるこれら免疫細胞についての長期追跡調査 からは、被ばく線量の増加に伴いT 細胞を産生する胸腺機能が低下していること、ならびに新規の 病原体などに対する生体防御能が低下している可能性が示唆される。実際、被爆者の胸腺剖検組織 を使った最近の研究では放射線被ばくに関連したリンパ領域や上皮領域の減少が認められ、原爆放 射線被ばくが長期的に胸腺微小環境を変化させ、その機能を障害した可能性が支持された。また、
被爆者においては自然免疫の主たる実効細胞である顆粒球や単球などの増加も観察されており、肥 満関連指標も調整した最近の解析ではNK細胞の増加も示唆された。今後の重要な課題は、放射線被
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ばくによってT細胞多様性、つまり特定の病原体や腫瘍抗原に対する免疫認識・応答能力が低下し たという蓋然性の検証である。そして末梢血免疫細胞、特にT細胞や炎症反応に関わる単球などの 放射線被ばくによる変化が、どのような因子の修飾を受けて、原爆被爆者の疾患発生リスクの増加 にどの程度寄与しているのかを検討することだと考えられる。
キーワード：放射線長期影響、ナイーブ T 細胞減少、胸腺、炎症、修飾因子
Cells in the immune system are generally susceptible to radiation exposure, and radio-sensitivity to the cytocidal effect is known to be particularly high in T and B cells, which are the cell types responsible for the adaptive immune response. It has been assumed that the hematopoietic/immune systems of atomic-bomb (A- bomb) survivors were damaged seventy years ago, for example, through cell deaths induced by radiation exposure in a dose-dependent manner. A reduced number of lymphocytes in peripheral blood or lymphoid tissues was reported as an acute effect of A-bomb radiation on the immune cells. At present, even after several decades have passed since the exposure to atomic bombs, radiation effects on the immune system are still being observed, as reflected in changes in the composition and function of peripheral blood lymphocytes: Impaired T- cell functions, a reduced number of naïve T cells, an increased number of effector/memory T cells, a skewed T- cell receptor repertoire, etc. have been found in association with radiation exposure. Studies of the long-term effects of radiation exposure on peripheral blood immune cells have suggested the possibility that both the thymic function that produces new T cells and the body’s defense against novel pathogenic antigens have been impaired in A-bomb survivors. In fact, in a recent study using autopsied thymus tissues specimens from A-bomb survivors, the lymphoid, epithelial, and cortex areas in the thymus were found to involute with radiation exposure, supporting the possibility that A-bomb radiation exposure has altered the thymic microenvironment over the long term and impaired the thymic function. Additionally, in A-bomb survivors, increased numbers of peripheral granulocytes and monocytes, which are involved in innate immunity, have been observed, and an increase in NK cells has also been suggested in recent analyses, adjusted for obesity-related factors. Important questions to be investigated in the future would be whether or not radiation exposure has reduced T-cell diversity and hence the probability that the immune system will recognize and respond to specific pathogens or tumor antigens. It is also important to address to what extent and through which modifications the changes in peripheral immune cells, especially in T cells and inflammatory cells such as monocytes, could have contributed to increased risk for several diseases in A-bomb survivors.
Key words: Radiation long-term effect, reduced naïve T cells, thymus, inflammation, effect modifier
