光発癌物質

光発癌物質とは、生物がそれにさらされた後に照射されると癌を引き起こす物質です。発癌性のない化学物質の多くは、光、特に紫外線への曝露と組み合わさると光発癌性になる可能性があります。これは光化学の観点から簡単に理解できます。化学物質自体の反応性は低いかもしれませんが、照射後は励起状態に移行し、化学的に非常に反応性が高くなるため、生物組織や DNA に潜在的に有害です。光は光発癌物質を分解してフリーラジカルを放出し、その不対電子によって光発癌物質の反応性が極めて高くなります。

紫外線の種類によって、光発癌の特徴が決まります。たとえば、UVA 放射線は、過酸化水素などの活性酸素種 (ROS) を生成するのが特徴的ですが、UVB 放射線は CPD 病変と相関しています。^[1] ROS は、内因性光感作物質が UVA 放射線によって刺激されると生成されます。^[1] UV 放射線の DNA 吸収は、主に CPD 病変と 6-4 病変を引き起こします。隣接するピリミジンは、CPD 病変でシクロブタンピリミジン二量体を形成します。UV 放射線の DNA 吸収は、TC、CC、TT 病変を引き起こすこともありますが、その頻度ははるかに低いです。このような病変を修復する DNA 修復機構の失敗は、光発癌の特徴です。^[2]

さらに、紫外線はインターロイキン10などのサイトカインの産生を増加させ、間接的に細胞内の抗原提示を阻害することが多い。さらに、紫外線は光発癌において腫瘍抑制遺伝子p53の変異を引き起こすことが多い。^[3]

光発がん性の判定は、疫学的研究や生体内研究など、さまざまな手法を用いて行うことができます。生体内研究の 1 つでは、無毛マウスを光発がん物質の疑いのある物質にさらし、その後、可視光線から UV-B までのさまざまな波長の光にさらします。^[4]腫瘍の発生率は、試験対象の薬物や化学物質にさらされていない対照マウスと比較されます。

メラニンは励起エネルギーを少量の熱に消散させるため、光発がん物質ではない（光防護の項を参照）。オキシベンゾン（一部の日焼け止めの成分）は、皮膚に浸透し、フリーラジカルを生成することから、光発がん性があると疑われている。光発がん性があることが証明されている薬剤の1つがソラレンである。この薬剤は、多くの炎症性皮膚疾患に対する光線力学療法で使用され、皮膚の紫外線曝露と併用される。1970年代にさかのぼる疫学的研究では、ソラレン治療と5～15年後の皮膚がん発症率との間に強い関連性があることが示されている。^[5] ロジスティック回帰研究では、柑橘類の摂取（果物および果汁の両方）と黒色腫発症リスクとの間に正の関連性があることが示されている。このリスク増加は、肌の色の薄い人で最も顕著である。この相関関係の理由は、柑橘類には光発がん性化合物ソラレンが高濃度で含まれていることである。^[6]

• 光毒素
• 光線力学療法
• 一重項酸素