放射線のエネルギー付与の微視的空間分布における不均一性とマイクロビーム

A Role of heavy-ion microbeam for analyzing heavy-ion induced radiation response on cell populations

舟山 知夫; 横田 裕一郎; 池田 裕子; 小林 泰彦

Funayama, Tomoo; Yokota, Yuichiro; Ikeda, Hiroko; Kobayashi, Yasuhiko

放射線細胞生物学領域における研究では、放射線照射を受けた細胞の生死を研究の起点とし、その細胞において引き起こされる生物現象の機構を解析することを根源的なパラダイムとしてきた。しかし、細胞集団に照射された放射線量が、その素線量に近い領域となると、細胞集団内においてそのエネルギー付与分布が不均一となり、その結果、細胞集団内では、エネルギー付与を受けたヒット細胞と、なされなかった非ヒット細胞が混在し、ヒットの有無に伴う応答の差異を生じる。これに加え、ヒットした細胞から非ヒット細胞への細胞間情報伝達機構を介した放射線応答であるバイスタンダー効果の影響が加わるため、低線量放射線被曝における細胞集団応答は、高線量域の応答とは異なる複雑な反応を示すと考えられる。原子力機構高崎量子応用研究所では、このような細胞集団の応答現象を解析することを容易にする重イオンマイクロビーム細胞照射装置を用いて、細胞集団の放射線応答機構の研究を進めてきた。本講演では、これまでに高崎の重イオンマイクロビーム装置を用いて進められてきた細胞集団応答研究の概要と、そこから導き出されるこれからのあるべき「線量」の概念について議論する。

When cells are irradiated with a few Gy of high-LET ions, the heterogeneous mixture comprising nonhit, single-hit, and multihit cells in the same population arise in the cell population and it makes difficult to evaluate the accurate cellular effects of heavy ions. More over, the response of the cell population is modified by bystander response in such situation. Target irradiation of individual cells with heavy-ion microbeam is a useful means for analyze such a complicated situation. In this talk, we will introduce the potential of heavy-ion microbeam system of JAEA-Takasaki, and outline of our research using it.