Physiologically based pharmacokinetic modeling of inhaled radon to calculate absorbed doses in mice, rats, and humans

マウス,ラット,ヒトの吸収線量を計算するための吸入ラドンの生理学に基礎を置いた薬物動態学的モデルの開発

迫田 晃弘*   ; 石森 有  ; 川辺 睦*; 片岡 隆浩*; 花元 克巳*; 山岡 聖典*

Sakoda, Akihiro*; Ishimori, Yuu; Kawabe, Atsushi*; Kataoka, Takahiro*; Hanamoto, Katsumi*; Yamaoka, Kiyonori*

これは、マウスとラットの、ラドン自身の吸入に起因する放射線線量を提供する最初の報告である。マウス,ラット及びヒトの臓器と組織に吸収された線量を数値化するため、生理に基礎を置いた薬物動態学的(PBPK)モデルを基準にして、それらの体に吸入されたラドンの挙動を計算した。ガス交換のコンパートメントに入った血液中に溶けたラドンは、任意の組織へ血液循環によって瞬時に運ばれ、組織/血液分配係数に応じて分配されると仮定した。呼吸後の脂肪組織と赤色骨髄中のラドン濃度は、高い分配係数のため、ほかのそれらより、ずっと高く計算された。これまでのラットの実験データとヒトに対するモデル計算を比較し、この計算が有効であることを証明した。臓器と組織への吸収線量率が、すべての種について0.041.4nGy/(Bq/m)/day以内の範囲にあると推定した。線量率はそれほど高くないが、赤色骨髄の線量に放射線防護の観点から注意を払う方が良いかもしれない。より正確な線量評価については、PBPKモデリングの結果を強く左右するラドンの組織/血液分配係数を更新する必要がある。

This is the first report to provide radiation doses, arising from inhalation of radon itself, in mice and rats. To quantify absorbed doses to organs and tissues in mice, rats, and humans, we computed the behavior of inhaled radon in their bodies on the basis of a physiologically based pharmacokinetic (PBPK) model. It was assumed that radon dissolved in blood entering the gas exchange compartment is transported to any tissue by the blood circulation to be instantaneously distributed according to a tissue/blood partition coefficient. The calculated concentrations of radon in the adipose tissue and red bone marrow following its inhalation were much higher than those in the others, because of the higher partition coefficients. Compared with a previous experimental data for rats and model calculation for humans, the present calculation was proved to be valid. Absorbed dose rates to organs and tissues were estimated to be within the range of 0.04 - 1.4 nGy/(Bq/m)/day for all the species.