LET dependence of lethality of carbon ion irradiation to single tobacco cells

タバコ単細胞へのカーボンイオン照射の致死効果のLET依存性

横田 裕一郎; 長谷 純宏; 鹿園 直哉; 田中 淳; 井上 雅好*

Yokota, Yuichiro; Hase, Yoshihiro; Shikazono, Naoya; Tanaka, Atsushi; Inoue, Masayoshi*

イオンビーム照射した植物単細胞での放射線感受性と生物学的効果比(RBE)の線エネルギー付与(LET)依存性を調査するために、タバコ(BY-2)単細胞にカーボンイオン(78.6-309keV/m)及び線(0.2keV/m)を照射した。照射2週間後、16細胞以上からなるコロニーを形成した照射細胞を生存細胞として計数した。生存割合を単一ヒット多標的理論を用いて近似した。生存割合を0.1に減少させる線量(D)は線で47.2Gy、カーボンイオンで10.5から12.6Gyであった。ほ乳類細胞に比べてタバコ単細胞の放射線感受性は5から10倍低かったが、放射線感受性と高い相関を持つパラメータである染色体当たりのDNAサイズは両者の間でほぼ同じであった。Dに基づくRBEは247keV/mでピークに達した。タバコ単細胞におけるカーボンイオンのDに基づくRBEピークは他の生物において認められているよりも高LETで認められた。

To determine the radiation sensitivity and the relationship between linear energy transfer (LET) and relative biological effectiveness (RBE) in single plant cells irradiated with heavy ions, single tobacco (BY-2) cells were irradiated with carbon ions (78.6 to 309 kev/m) and gamma rays (0.2 kev/m). Two weeks after the irradiation, colonies derived from the irradiated cells that had 16 cells or more were counted as survivors. The surviving fraction was fitted using the single-hit, multitarget theory. The dose needed to reduce the surviving fraction of the cells to 0.1 (D) of gamma rays and carbon ions were 47.2 and 10.5 to 12.6 Gy, respectively. The radiation sensitivity of single tobacco cells was much lower than that of mammalian cells, although the mean number of base pairs per chromosome in the two cell types is similar. The RBE based on the D peaked at a LET of 247 keV/m. The RBE peak based on the D of carbon ions in single tobacco cells occurred at a higher LET than it dose in other organisms.