A Novel Framework "Hierarchical Model" for Radiation Health Risk Estimation

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4段階ある各階層の進展についてそれぞれ記述する。【階層1】遺伝子 (遺伝子変異)：DNA損傷の中でも深刻な損傷と考えられているDNAの2重鎖切断（DSB）に注目し，細胞内に発生するDSB数を予測する数理モデルの構築を行い、Russelらのメガマウス実験の再現を試みた。結果として、WAMモデルと基本的には同様の形の解、すなわち、突然変異を増やす機構と減少させる機構を仮定した微分方程式に従うことが分かった。また、パラメータをフリーフィッティングではなく、実験結果もしくは確率分布より推定出来た。その際反応係数の線量率依存は線量率に反比例とする方がメガマウス実験の再現度が上がる可能性が示唆された。【階層2】染色体 (染色体異常)：過去の文献をいくつか読み、知見を得た。今後定式化を進める【階層3】細胞 (細胞のがん化および悪性腫瘍形成)：放射線による老化の概念を数理モデルの観点から再検討した。発がんに対する放射線の影響をアーミテージ・ドール多段階理論に基づいて扱った。がん罹患率の計算式から、放射線量は時間で説明できることがわかった。急性および慢性被曝の放射線誘発老化について、老化の指標として年齢別がん罹患率を用いて説明した。その結果、加速老化は線量率に関係し、早発老化は累積線量に関係することがわかり、放射線誘発老化を簡単かつ自然に解釈できるようになった。このアプローチの有用性は、低線量率の放射線を慢性的に浴びたマウスのがん有病率データにこの式を適用することで実証された。【階層4】個体 (寿命短縮)：環境科学研究所で実施したマウスの低線量率連続照射実験から得られたデータ、すなわち、がん発症データと寿命データを用いて複合解析を行った。実験的に評価することが困難ながん進行期間の長さを推定した。その結果、平均的ながん進行期間は、対照群で173日、照射群で103日であることが判明した。