中性子曝露の健康リスクはよく知られているが、中性子が誘導する分子応答の理解には重要な空白が残されており、中性子と光子曝露を識別できる信頼性の高いバイオドジメトリック・マーカーの同定も課題である。本研究では、加速器由来の核分裂様スペクトルの中性子と光子に対するヒト血液の転写応答について、初めてのゲノム規模解析を行い、転写オームの相対的生物学的効果（RBE）と、放射線の質を識別する遺伝子シグネチャを評価する。健常なドナーから得た全血をex vivoでX線（140 kV、0-4 Gy、n = 3）または中性子（0.1-8 MeV、0-1 Gy、n = 2）で照射し、6時間または24時間インキュベートしたのち、末梢血単核球（PBMC）からRNAシーケンシングを行った。中性子は同一線量においてX線よりも大きく異なった発現遺伝子（DEGs）を誘導し、照射後6時間にピーク応答を示した後に低下した。一方、X線は24時間までDEGsが持続的に増加した（中性子とX線、1 Gyで6時間：1,449対121 DEGs、24時間：996対621 DEGs）。34遺伝子からなるp53中心のユニバーサルなシグネチャ（FDXR、EDA2R、GADD45A、ZMAT3を含む）は、ドナー、放射線の質、時点にわたって単調な用量応答を示した（Spearman相関係数≈1）。さらに、差の差分析により、放射線の質を識別する遺伝子は6時間時点でのみ検出され、24時間では転写の収束が観察された。これは、バイオドジメトリックな識別に非常に狭い時間窓が存在することを示唆する。cGAS-STING-NF-κBシグナル伝達によって駆動される中性子特異的遺伝子シグネチャ（RELB、NFKB1、C3、MALAT1）と、B細胞および骨髄系のアイデンティティ遺伝子（IGHD、TCL1A、CLEC7A、TLR2）の抑制を同定した。これにより、中性子の生物学的に整合的な質インデックスが定義され、免疫調節効果が明確に異なることが示された。ヒト血液モデルにおいて、遺伝子、経路、ならびに全転写レベルで中性子RBEを評価したのは初めてであり、6時間で全転写レベルの中性子RBE 1.30（95% CI: 1.14-1.49）、24時間で1.21（95% CI: 1.14-1.28）を報告した。これらは、混合場曝露シナリオにおけるバイオドジメトリの基盤として有用である。本研究の結果は、中性子放射線応答の機序理解を前進させ、混合場曝露シナリオに対するバイオドジメトリ手法の開発を支持する。
https://doi.org/10.64898/2026.08.28.747800