放射線感受性

組織反応には、照射閾値があり、それ以下では反応は現れず、それ以上では通常反応が現れます。線量の分割、線量率、抗酸化剤の適用、その他の要因によって、組織反応が発生する正確な閾値が影響を受ける可能性があります。組織反応には、皮膚反応（脱毛、紅斑、湿性落屑）、白内障、循環器疾患、その他の状態が含まれます。系統的レビューでは、正常組織の放射線感受性と相関する7つのタンパク質が特定されました：γH2AX、TP53BP1、VEGFA、CASP3、CDKN2A、IL6、およびIL1B。^{[ 11 ] [ 12 ]}

確率的影響には照射の閾値はなく、偶発的であり、回避することはできません。これらは体細胞的影響と遺伝的影響に分けられます。体細胞的影響の中で、二次がんが最も重要です。これは、放射線が直接的および間接的にDNAの突然変異を引き起こすために発生します。直接的影響は電離粒子と放射線自体によって引き起こされるもので、間接的影響は特に水の放射線分解と酸素の放射線分解で生成されるフリーラジカルによって引き起こされるものです。遺伝的影響は、子孫に放射線感受性の素因を与えます。^{[ 13 ]}このプロセスはまだ十分に理解されていません。

数十年にわたり、放射線による損傷の主な細胞標的はDNA分子であると考えられてきた。^{[ 14 ]}この見解は、生存率を高めるためには細胞がタンパク質を保護しなければならず、タンパク質がDNAの損傷を修復するというデータによって疑問視されている。^{[ 15 ]}放射線毒性の主なメカニズムである活性酸素種（ROS）の有害な影響からタンパク質（DNAではない）を保護する上で重要な役割を担っているのは、マンガンイオンと小さな有機代謝物の非酵素複合体である。 ^{[ 15 ]}これらの複合体は、試験管内でタンパク質を酸化から保護することが示されており^{[ 16 ]}、マウスの放射線生存率も向上させた。^{[ 17 ]}マンガンを含む合成再構成保護混合物の適用により、微生物を殺すのに必要な放射線量をはるかに超える放射線量でもウイルスおよび細菌エピトープの免疫原性を維持することが示され、迅速な全生物ワクチン生産の可能性が開かれた。^{[ 18 ]}細胞内マンガン含有量とそれが形成する錯体の性質（どちらも電子常磁性共鳴で測定可能）は、細菌、古細菌、真菌、ヒト細胞における放射線感受性と相関することが示された。^{[ 19 ]}また、総細胞マンガン含有量とその変動と、さまざまな腫瘍細胞における臨床的に推測される放射線反応性との間にも関連性が見出され、この発見は、より正確な放射線量設定と癌患者の治療の改善に役立つ可能性がある。^{[ 20 ]}