染色体異常を指標とした放射線線質係数とマイクロドジメトリーを連結した中性子ＲＢＥの汎用数理モデル

抄録

「目的」飛跡平均ＬＥＴを変数とする放射線線質係数、Q(R)、は放射線影響評価基準の設定の土台となっているにもかかわらず、その生物学的定量基盤は極めて弱体である。最近、我々は染色体異常を指標とした放射線荷重係数を単純型ＤＮＡ二重鎖切断の二成分誤修復（binary misrepair）のＬＥＴ依存の確率密度関数として数量化した。ここでは、それをマイクロドシメトリー量と連結することにより中性子のＲＢＥ推定に用いる。
「方法」染色体異常の反応断面積とＤＮＡ二重鎖切断の反応断面積のＬＥＴ依存関係から放射線Ｘのγ線に対する最大ＲＢＥ（RBE_M）はＬＥＴ（Ｌ）の関数として以下のように表すことができる（Sasaki, M. S., Int. J. Radiat. Biol., 85:26, 2009）。
RBE_M={[F(L_X)L_X^2n-1]/[F(L_g)L_g^2n-1]}exp{-2q₁(L_X-L_g)-2q₂(L_X²-L_g²)}、
F(L)はDSBの二成分反応と染色体異常の割合のＬＥＴ関数。qはそれぞれover-killingと複雑型DSBに起因する細胞死による修飾係数。ｎはＬＥＴに対するDSB反応断面積の勾配。文献に見られる中性子マイクロドジメトリーデータから線エネルギー（y）の確率密度分布（f(y)）を求め、r(y)=RBE_M(L)として中性子のＲＢＥ,RBE_M=∫r(y)f(y)dy/∫f(y)dyを求める。
「結果・考察」RBE_Mは、2MeV以上の単色中性子ではエネルギーとともには小さくなるが、2MeV以下の中性子では核分裂中性子・熱外中性子も含めRBEMは殆ど変わらない。この結果は中性子による染色体異常の線量効果をよく説明する。