On the dynamical approach of quantitative radiation biology

定量的放射線生物学における動力学アプローチ

大内 則幸

Ouchi, Noriyuki

コロニー形成法を用いた放射線生物学における定量的なアプローチと、線量-効果関係としての様々な細胞生存曲線について説明する。放射線照射に対する細胞の生存率曲線は、最も基本的な実験データとして利用されているにも関わらず、これまでは経験的な多項式でフィットするだけに留まり、生物メカニズムに基づいた導出例は存在しない。本論文では、たとえ生物種が異なっていたとしても、様々な条件下で生存率曲線が数学的にユニバーサリティを持つことに着目し、コロニー形成法による定量的なアプローチと、線量-効果関係としての様々な細胞生存曲線についての解析結果を示す。関数形がユニバーサリティを持つことは、生物種間を超えて、事象の数学的な普遍性が存在することを示している。また、染色体の構造変化が放射線損傷の修復確率に影響を与える事から、さらに細胞生存曲線の関数形にも影響を及ぼす可能性について述べる。

Quantitative approach in radiation biology based on the clonogenic method and obtained cell survival curves as a dose-response relationship, are introduced. Generally, cell survival curves seem to have a universality on its function, i.e. functional form of survival curve seems to be unchanged under various conditions including different species. Various factors affecting the radiosensitivity have been introduced to find macroscopic nature of living organisms. Many mathematical models describing cell survival curves have been presented, however, functional form of cell survival curves derived from, based on biological mechanism does not yet exist. Finally, the possibility that the structural change of chromosome affects the repair process is discussed.