放射線影響の分類
対象 時期 病態 防護
身体的影響
遺伝的影響
早期影響
晩発影響
血球減少 皮膚障害 不妊など
白内障など がん
確定的影響
確率的影響
早期影響の病期と経過
前駆期
潜伏期
発症期
回復期 重篤期
致死
0 2 4 6 8 Gy
意識障害
下痢
嘔吐
頭痛 発熱
100%
0%
100%
0%
100%
0%
100%
0%
100%
0%
全身被ばく線量 発現時期
と頻度
10分以内
2時間以降
2時間以内
1時間以内
1時間以内 数分以内
8時間以内
3時間以内
24時間以内
前駆期症状の発現
IAEA/WHO Safety Reports, 1998
全身被ばくによる急性放射線症候群
造血器障害 皮膚障害
消化管粘膜障害
不安定な循環動態 呼吸・循環不全 感染症の多発
肺障害
臓器障害症状への対応に加えて、全身管理が重要
0 2 4 6 8 Gy 造血因子 + 輸血
抗生剤(+抗真菌剤、抗ウイルス剤)
消化管粘膜再生促進(L-グルタミン等)
消化管除菌
造血幹細 胞移植
全身被ばく線量
急性放射線症候群に対する治療
IAEA/WHO Safety Reports, 1998
3
2
1
20 40 60 80
10 30 50
被ばく時年齢到達年齢 過剰相対リスク(1 Gy)
原爆被ばく者の固形がん発症リスク
Preston et al. Radiat Res, 2007
心臓・血管への影響
原爆被ばく者を対象とした成人健康調査によって 明らかにされた被ばくと関連する疾患
高血圧 心筋梗塞 大動脈瘤
高血圧性心疾患
Yamada et al. Radiat Res, 2004
放射線の胎児への影響
ICRP Publ. 84, 90
影響 感受性が高い時期 しきい線量(mGy
)死亡 着床前期(受精~
9
日)奇形 器官形成期(
2
~8
週)精神発達遅滞 胎児期(
8
~15
あるいは25
週)がん 全期間
100 100 300
はっきりせず
発現頻度
線量
発現頻度
線量 しきい値
確定的影響 確率的影響
確定的影響と確率的影響
100 %
0 %
100 %
0 %
放射線の早期作用過程
物理的過程 10-18 ~10-15 秒
化学的過程 10-12 ~ 1 秒
生化学的過程 数秒 ~ 数分
生化学的過程 数分 ~ 数時間
生物学的過程 数時間以降
生体高分子の損傷
細胞障害
生体高分子による エネルギー吸収
水分子による エネルギー吸収 生体高分子の電離・励起 水分子の電離・励起
フリーラジカル形成 生体高分子との反応
代謝過程による拡大
DNA 損傷の頻度
X
線1Gy
照射によるヒト細胞1
個あたり塩基損傷 一本鎖切断 二本鎖切断
DNA-
蛋白質間架橋約
6,400
個600~1,000
個16~40
個 約150
個Friedverg et al. DNA repair and mutagenesis, 1995
DNA
損傷損傷応答系の活性化
修復成功
修復失敗 異常な修復
細胞死 回復 がん
生体における DNA 損傷の処理方法
放射線影響の修飾因子
酸素効果
低酸素組織では放射線抵抗性 DNA損傷応答
DNA損傷応答経路を制御する遺伝子の個人差が放射線感受性を規定 分割被ばく
同じ線量でも分割により生物学的影響は低下 線量率
同じ線量でも単位時間当たりの線量が低下すると生物学的影響は低下 放射線要因
生体要因
DNA 損傷と DNA 修復
完全な修復が可能
不完全な修復が出現
線量
DNA
損傷修復不可能
DNA 損傷応答系の異常による病態
血管拡張性小脳失調症
ファンコニ貧血
(
DNA
架橋剤感受性 > 放射線感受性)遺伝性放射線高感受性症候群
遺伝性腫瘍
リ・フラウメニ症候群
BRCA
変異がん血管拡張性小脳失調症
原因 ATM 遺伝子のホモ接合性遺伝性変異
病態
神経変性 免疫不全
放射線高感受性
発がんリスク増加
毛細血管拡張
ATM の DNA 損傷応答系における役割
標的蛋白質をリン酸化
DNA切断部位に集積
自己リン酸化による活性化 放射線ATM
血管拡張性小脳失調症のキャリアー
ATM 遺伝子のヘテロ接合性遺伝性変異を有する
正常人と血管拡張性小脳失調症の中間の放射線高感受性
乳がんのリスク増加
(相対リスク: 2.2 ~ 3.9, 50 歳以下 5 程度)
Fernet et al. Br J Cancer, 2004
Thompson et al. J Natl Cancer Inst, 2005
リ・フラウメニ症候群
若年期にがん発症のリスクが高い家系
p53
変異を有するため、放射線などのDNA
損傷により、発症が促 進されたり予後不良となる可能性臨床的にリ・フラウメニ症候群が予測できるか?
30
歳までの乳癌症例において、2
親等以内に肉腫、副腎皮質癌、脳腫瘍の1症例がある場合
ほぼ
100%
遺伝性p53
変異ありGonzalez et al. J Clin Oncol, 2009
被ばく災害医学の確立をめざして
臨床医学の立場から放射線影響に 関する卒前教育
放射線影響に精通した 専門職協働チームの育成
被ばくによる病態の診断と治療に 資する先端的研究
学生教育
診療体制 研
究 大規模災害に対する対策