磁気共鳴法を用いた照射生体中の長寿命ラジカルの観測と生物効果との関連性の解明

摘要

1．　 はじめに放射線照射された細胞には，突然変異?ガン化?染色体異常?細胞死など，遺伝子レベルから細胞形態のレベルまでさまざまな放射線影響の結果が見られ，これまで膨大な数の研究が行われてきたことは周知のとおりである．20世紀までのこれらの研究にほぼ共通するのは，突然変異?ガン化?染色体異常?細胞死などいずれの放射線生物影響も，照射細胞中に活性酸素（Reactiv Oxygen Species：ROS）が発生してROSがDNAを傷つけ，これらの異常が発現するというモデルで説明されていることである．ROSに関する基礎研究は，1960～80年代に放射線化学の分野でパルスラジオリンス法を用いて精力的に行われた1）．放射線生物影響学においては，1975年にRootsらは希薄水溶液中で求めたROSの反応速度定数を用いてDNA損傷との関連性を検証し．放射線生物影響学にROSによる生体影響を導入した．これをきっかけにROSによる放射線影響モデルが爆発的に普及した2）．一般に生体の約70％は水で構成されているので，放射線の当たった生体中にはROSが発生し．反応性の高いROSが生体申のさまざまな物質と反応するであろうことは容易に推測できる．しかし，生体は高騰度不均一水溶液系であるから，生体中のROSの反応速度定数が希薄水溶液系のそれと同じはずがなく，RootsらによるROSとDNA損傷との関連性の検証には疑問が残る．生体中に発生したROSとDNAやタンパク質，楯などの生体物質との反応を直接観測できればこれらの疑問はすぐに解決するが，実際にはROSの寿命が短すぎるゆえに直接観測が難しい．ROSの生体中での反応に関する研究は，希薄溶液系で生体物質と反応しなかったROSをスピントラップ剤で捕捉する方法が一般的であり，間接的な測定である場合が多い．したがって，ROSが生体影響の直接原因であるかどうかを検証する上で，ROSが関与している直接証拠を実験的に得ることは非常に難しい．筆者はROSが放射線生物影響の重要な物質であると認識しているが，各個別の放射線生物影響研究において，本当にROSが原因であるかどうかについて検証が不十分と思われる研究報告も少なくないことを問題視している．最近脚光を浴びているバイスタンタ?－効果の研究成果は，ROSによってDNAが損傷しなくても突然変異が起こることを明確に示しており，ROSだけが放射線影響を引き起こすものではないことを明らかにしている3）?4）．