Ⅲ章 マウスを用いた放射線影響の研究 Ⅱ・３ 放射線による生殖細胞の突然変異 Ⅱ・３・３精原細胞の核分裂中性子による突然変異７； 図Ⅱ‐１０の実験結果をえたのと同様の照射方法で、Xまたはγ線のかわりに、核分裂中性子を照射した場合の実験結果をつぎに述べる。オークリッジ国立研究所の保健物理部では，研究用に操の原予炉を作成して、核分裂中性子を用いた客種の実験を行った。この一環として、W.L.Russell は、オスのマウスに核分裂中性子を照射して、検定用メスのマウスと交配し、その仔マウスの特走遺伝子座の突然変異を調べた。実験結果を表Ⅱ‐３に示す。  表Ⅱ‐３核分裂中性子を照射したマウスの精原細胞における特定遺伝子座の突然変異頻度 7) 表Ⅱ‐３の核分裂中性子の最高線量率79cGy／分は、図Ⅱ‐１０の直線Ａのデータが線量率 90cGy／分のＸ線照射の結果であることを考慮して採用されたものである。表Ⅱ‐３の線量率 0.79cGy／分は図Ⅱ‐１０の口印がγ線の線量率 0.8cGy／分の照射の結果であることを考慮して実験がなされた。図Ⅱ‐１０の場合と同様であるなら、核分裂中性子の線量率を 79cGy／分から 0.79cGy／分に下げれば、等しい線量59cGy を照射したのだから、変異頻度が３分の１に低下するはずである。しかし、実験結果では、変異頻度は中性子の線量率を低下させても、下がらなかった（表Ⅱ‐３）。 Ｘ‐γ線の場合は変異頻度が線量率に依存して変化し、核分裂中性子の場合は変異頻度が線量率に依在しないのはなぜかを考えてみよう。Ｘ線・γ線の生物作用は、これらの光子の吸収で生体内に放出された電子線の作用であり（Ｉ‐２・２）、核分裂中性子の生物作用は中性子が生体内の水素原子核と衝突して生成する高速陽子の作用である（Ｉ‐２・３）。電子線と陽子線の作用は、ともに生体内の通路沿いに生成される電離と励起が原因である。電離と励起の密度が、陽子線の場合は電子線の場合より桁違いに大きい（図Ｉ‐４参照）。電離・励起の密度の違いが遺伝子への作用でどう変わるか考えてみよう。 遺伝子を構成している染色体の部分は、長い２本鎖ＤＮＡ（図Ⅱ‐１５参照）の；一部の領域である。遣伝子を構成するＤＮＡ領域に、陽子線の照射により密集して電離・励起が起これば（図Ｉ‐４参照）、ＤＮＡ損傷も密集してできるので、傷の修復は困難になる。核分裂中性子による遺伝子の傷は、線量率が低下しても修復が向上する余地がほとんどないため、変異誘発頻度は分裂中性子の線量率に依存しない（表Ⅱ‐３）と解釈できる。これに比べて、γ線やｘ線による遺伝子の傷はＤＮＡ上にとぴとびにできるので、低線量率のときは、はじめにできた傷が修復してしまったあとに、つぎの傷ができることになって、高い線量率の傷より、遺伝子の傷の修復効率が向上し、低線量率では誘発変異頻度が３分のｌに低下するものと思われる。 上述の解釈が正しいなら、突然変異誘発に関して、核分裂中性子はＸ‐γ線に比べ大きい相対的生物効果比ＲＢＥを持っているはずである。図Ⅱ‐１０と表Ⅱ‐３から「１遺伝子当り・ｌＧｙ当りの誘発変異率」ｍを計算し、核分裂中性子のｍ値とＸ‐γ線のｍ値との比からＲＢＥを求めると表Ⅱ‐４のようになる。高線量率の場合、核分裂中性子のＲＢＥは５で、マウス致死効果に対するＲＢＥの値４．５（図Ｉ‐１１）にほとんど等しい。  表Ⅱ‐４核分裂中性子のマウス精原細胞変異誘発率に関するＲＢＥ ＊：自然変異頻度0.8×10-5を遺伝子当りの変異頻度の値から減じた値。 ＊＊：すぐ左隣の欄の数値の比 13.1／2.6 または 15.8／0.72 より計算。核分裂中性子に付随しているγ線の寄与を無視したので、ＲＢＥはやや過少の数値になっている。 表Ⅱ‐４によれば、低線量率照射の場合、核分裂中性子のＲＢＥが22という大きい値になる。これは、核分裂中性子の生物効果（ｍ値）が大きくなるからではなくて、γ線の生物効果ｍ値が小さくなる（γ線による遺伝子の傷がなおる証拠）からである。 |