抄録
高LET放射線である重粒子線による生物効果が、低LET放射線に比べて重篤であることの原因は、修復されにくいクラスターDNA損傷が形成されやすいためであると考えられている。しかし、クラスター損傷を実験的に測定しようとする試みには、さまざまな点で限界があり、現段階では直接測定は困難である。我々は、これまでに、主に低LET放射線によるDNA損傷の生成過程を、飛跡構造シミュレーションを出発点として直接作用と間接作用を段階を追ってモデル化しシミュレーションするシステムを確立してきた。今回、我々は、新たにプロトンからウランまでのいずれの核種の荷電粒子も扱える飛跡構造シミュレーションコードを構築した。これにより、重粒子線微視的なエネルギー付与分布についての詳細情報を得ることができるようになった。また、これまでに確立したDNA損傷生成過程のモデルを重粒子線に対して適用し、重粒子線によるDNA損傷をシミュレーション計算により推測することができるようになった。本研究の目的は、この新たに構築したシステムを用いて、重粒子線によるエネルギー付与の微細構造がDNA損傷の初期生成スペクトル（損傷数および損傷間の位置関係）にどのように反映され、また、飛跡内でどのようにDNA損傷が分布するかを推測し、LETおよびイオン核種による生物効果の違いとの関連性を探ることである。本発表では、構築した重粒子線シミュレーションコードの概要について述べるとともに、細胞環境、水溶液、および凝集状態のDNAサンプルを想定した条件下で、ヘリウム、炭素、ネオンの核種について計算したDNA損傷スペクトルのLET依存性を示す。さらに、これまでに報告されているDSB収率や細胞致死等のRBEとの関連性についても議論する。
