目次
第1種放射線取扱主任者試験生物学1-10
2022問 1 次の標識化合物とそれを利用 して標識される生体高分子として、正しいものの組合せはどれか。
標識化合物 生体高分子
A [14C]チミジン DNA
B [125I]5-ヨード-2‘-デオキシウリジン DNA
C [35S]メチオニン タンパク質
D [3H]ロイシン タンパク質
15 ABCDすべて
2022問2 次の標識化合物のうち、一般的にガンマカメラによる核医学画像診断に用いられるものの組合せはどれか。
A [123I]ヨウ化ナトリウム
B [67Ga]クエン酸ガリウム
D [99mTc]過テクネチウム酸ナトリウム
1 ABDのみ
2022問3 γ線急性全身被ばく後に見られる末梢血中の血球成分の変化に関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
B 4Gy被ばく後2日以内に好中球数の一過性の増加が見られる。
C 1Gy被ばく後のリンパ球数の減少は好中球数の減少より早期に見られる。
D 4Gy被ばく後の血小板数の減少は赤血球数の減少より早期に見られる。 .
5 BCDのみ
2022問4 5Gyのγ線急性全身被ばく後、2時間以内に50%以上の頻度で見られる症状として、正しいものの組合せは次のうちどれか。
A 嘔吐
C 発熱
3 ACのみ
2022問5 放射線障害に関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
B 急性障害はすべて確定的影響である。
D 肺の線維化は晩発性障害である。
4 BDのみ
2022問6 職業被ばく及び医療被ばくによる発がんに関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
A ウラン鉱夫において、肺がんの増加が見られた。
B ラジウム時計文字盤工において、骨がんの増加が見られた。
C 胸部X線透視を行った結核患者において、乳がんの増加が見られた。
D トリウムを含む造影剤を投与された患者において、肝がんの増加が見られた。
1
5 ABCDすべて
2022問7 ラドン(222Rn)、トロン (220Rn) 及びこれらの子孫核種の吸入による自然放射線被ばくに関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
2 日本における1人当たり、1年当たりのラドン及びその子孫核種の吸入による内部被ばく線量の平均は、トロン及びその子孫核種の吸入による内部被ばく線量の平均に比べて高い。
2022問8 物理的半減期が300 日の放射性核種が体内に取り込まれたとする。300 日後に体内の放射能が16分の1に減少していたとき、生物学的半減期[日]として最も近い値は次のうちどれか。
4 100 2022問9 ヒドロキシルラジカル(・OH) に関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
A 求電子反応により還元される。
B 2分子が結合して過酸化水素を生成する。
C 間接作用によるDNA損傷への寄与は水素ラジカルよりも大きい。
1 ABCのみ
2 A2022問10 放射線の間接作用に関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
A 全溶質分子に対する損傷を受ける溶質分子の割合は、溶質分子の濃度を上げると減少する。
D 温度を下げると作用が軽減される。
E グルタチオンにより作用が軽減される。
13 ADEのみ
第1種放射線取扱主任者試験生物11-20
2022問11 DNA及びDNA損傷に関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
A 二本鎖DNAの向かい合う塩基は、水素結合により結合している。
C 放射線照射による塩基の損傷は、DNAから塩基が遊離する原因となる。
2 AとC
2022問12 放射線照射によって誘発されるアポトーシスに関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
A 染色体DNAの断片化が観察される。
C ミトコンドリアの膜電位が変化する。
D 正常p53タンパク質によって促進される。
13 ACDのみ
2022問 13 γ線緩照射したマウスの仔における 1遺伝子座位当たりの平均放射線誘発変異頻度として、横軸が吸収線量[Gy]、縦軸が変異頻度のグラフを描いたとき、縦軸の切片が 1.0×10-5、傾きが3.6×10-6Gy-1となるデータが得られたとする。ヒトの倍加線量[Gy]を、このデータを用いて間接法によって推定したとき、最も近い値は次のうちどれか。ただし、ヒトの自然変異頻度は1世代、1遺伝子座位当たりの平均値として3.0×10-6と推定されている。
3 0.83
2022問14 培養ヒト正常体細胞における染色体および染色体異常に関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
B 非相同末端結合によるDNA二本鎖切断修復は、相同染色体を必要としない。
D 染色体型異常では姉妹染色分体の同じ位置に異常が見られる。
5 BとD
2022問15 ある哺乳類培養細胞に対して、3H-チミジン、125I-コンカナバリンをそれぞれX線照射の場合と同じ生存率50%になるように投与し、核、細胞質、細胞膜の3つの区分での吸収線量を比較することにより、放射線の重要な標的となる区分を調べる実験を行い、下の表の結果を得た。この実験結果から考えられる内容として、正しいものの組合せは次のうちどれか。ただし、コンカナバリンは糖鎖に結合するタンパク質である。
照射または投与 各区分の吸収線量[Gy]
核 細胞質 細胞膜
X線 3.3 3.3 3.3
3H-チミジン 3.8 0.27 0.01
125I-コンカナバリン 4.1 24.7 516.7
A 3H-チミジンは、核に多く集積する。
B 125I-コンカナバリンは、細胞膜に多く集積する。
C 生存率を決める放射線の標的が核に存在する。
1 ABCのみ
2022問 16 直線-二次曲線(LQ)モデルに関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
4 α/β比は、早期反応組織よりも晩発性反応組織で小さい傾向がある。
2022問17 培養ヒト体細胞について、細胞周期と放射線の影響の関係に関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
A S期前半に比べてS期後半からG2期前半は放射線致死感受性が低い。
C X線に比べて、100 keV・μm-1の炭素イオン線では致死感受性の細胞周期依存性が小さい。
D G2期に被ばくした場合、主に染色分体型異常が見られる。
1
3 ACDのみ
2022問18 ヒトの胎内被ばくによる放射線影響に関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
B 受精後0日から8日までの時期に被ばくして生き残った胚は、正常に発生すると考えられている。
C 受精後9日から8週までが、奇形が生じる可能性が妊娠期間中で最も高い。
3 BとC
2022問 19 胎児期にγ線急性全身被ばく した場合に、精神遅滞発生のしきい線量[Gy]として最も適切なものは次のうちどれか。
4 0.2~0.6
2022問20 成人のγ線急性局所被ばく による生殖腺の影響に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
4 卵巣に被ばくした場合、年齢が高いほど少ない線量で永久不妊となる。
第1種放射線取扱主任者試験生物学21-30
2022問21 急性X線局所被ばくによる皮膚障害に関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
A 5Gyの被ばくにより3週間程度で一時的脱毛が起こる。
D 4Gyの被ばくにより1日以内に紅斑が見られる。
3 AとD
2022問22 次の記述のうち、正しいものはどれか。
5 一般に、遺伝性(的)影響の重篤度は線量に依存しない。
2022問 23 原爆被爆者における全固形がんによる死亡の相対リスクおよび過剰相対リスクに関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
A 被爆時年齢、到達年齢によらず、相対リスクと過剰相対リスクの差は常に一定である。
B 相対リスクは、到達年齢が同じであれば、一般に被爆時年齢が低いほど大きい。
D 30歳で被爆し、70歳に到達したときの過剰相対リスクは1Gyにおいて0.4~0.5である。
1BDのみ
2022問24 低LET放射線 (1keV・μm-1) と比較した場合の高LET放射線 (100 keV・μm-1) の正常ヒト線維芽細胞に対する作用の特徴として、正しいものの組合せは次のうちどれか。
A 細胞致死効果の線量率効果が小さい。
B 生存率曲線の傾きが大きい。
C 細胞致死効果の酸素増感比が小さい。
D 照射24時間後に残存するDNA二本鎖切断の数が多い。
1
5 ABCDすべて
2022問25 RBEに関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
A ICRPが勧告する放射線加重 (荷重) 係数の根拠となっている。
B 細胞致死効果や突然変異など、着目する生物効果によって値が異なる。
D 基準放射線として、60Co線源からのγ線を用いることができる。
1 ABDのみ
2022問26 放射線による外部被ばくに関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
A 一般的にα線の外部被ばくでは、重篤な障害を生じることはほとんどない。
B 一般的にβ線の外部被ばくでは、骨髓障害よりも皮膚障害を起こしやすい。
C 60Co線源からのγ線は身体の深部まで到達する。
D がん治療で用いる陽子線は体内で停止するとき、ブラックピークを形成する。
15 ABCDすべて
2022問27 ICRP2007年勧告における放射線加重係数に関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
A すべてのエネルギーの光子に対して１が与えられている。
B すべてのエネルギーの電子に対して１が与えられている。
C すべてのエネルギーの陽子に対して2が与えられている。
1 ABCのみ
2022問28 β線により甲状腺が平均1.0 mGy、γ線により脳が平均0.5mGy被ばくした。このときの実効線量[mSv]として、最も近い値は次のうちどれか。甲状腺、脳の組織加重係数を、それぞれ0.04、0.01とし、他の放射線による被ばく、及び他の組織・臓器への被ばくは考えないものとする。
2 0.045
3 0.0502022問29 p53タンパク質の遺伝子が正常又は欠損したヒトがん細胞をマウスに移植した。作製された腫瘍について、放射線照射後の大きさの変化をグラフに示す。
1 0
0 0
1 1
腫瘍の相対的な大きさ
10-1
0 5 10 15
照射後の日数
グラフの曲線は、それぞれ①p53正常細胞で作製した腫瘍の非照射時、②p53欠損細胞で作製した腫瘍の非照射時、③p53正常細胞で作製した腫瘍の15Gy照射時、及び④p53欠損細胞で作製した腫瘍の15Gy照射時の照射後の腫瘍の相対的な大きさの変化を示す。この実験結果から考えられる内容として、正しいものの組合せは次のうちどれか。ただし、照射後0日においてすべての腫瘍の大きさは同じであり、腫瘍の大きさの変化にはヒトがん細胞数のみが影響を与えると仮定する。
B p53正常細胞では、照射後に細胞死が生じた。
D p53欠損細胞は、p53正常細胞と比べて放射線抵抗性である。
4 BDのみ
2022問30 陽電子断層撮影(PET)に関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
B 同時計数が用いられる。
D [18F]フルオロデオキシグルコース(FDG)はがん診断に用いられる。
4 BDのみ
第1種放射線取扱主任者試験生物学31-32
2022問31 次の I ~Ⅲの文章の□の部分について、解答群の選択肢のうち最も適切な答えを 1つだけ選べ。
I ヒトの放射線高感受性遺伝病の1つにナイミーヘン染色体不安定性症候群 (NBS) がある。この遺伝病はNBN遺伝子の変異によって生じ、毛細血管拡張性運動失調症(AT) と同様に、[A 2 常染色体潜性(劣性)] 遺伝様式を示す。したがって、あるNBSの患者の両親が健康な場合、[B ４父親と母親の両方]が一対のNBN遺伝子の[C 1 一方]に変異を持つ。さらに、この患者の兄弟姉妹が健康な場合、その兄弟姉妹は[D 4 2/3]の確率で一対の NBN遺伝子の[C 1 一方]に変異を持つ。NBS患者において一対のNBN遺伝子に異なる変異を持つ場合と、同一の変異を持つ場合がある。このうち、患者の両親がいとこの場合、患者では一対のNBN遺伝子に[E 2 同一の変異を持つ場合が多い]。
Ⅱ NBN遺伝子から作られるNbs1 タンパク質は、Mre11およびRad50タンパク質と複合体を形成し、DNA二本鎖切断の修復において重要な役割を担う。NBSと似た症状を示す遺伝病(NBSLD)患者でMre11、Rad50タンパク質の遺伝子の変異が報告されている。
以下において、タンパク質のアミノ酸の数え方は、タンパク質合成が開始されるコドンに対応するアミノ酸を1個目とし、タンパク質合成が進行する方向に向かって増えるように数えることとする。また、メッセンジャーRNA(mRNA)の塩基の番号は、タンパク質合成が開始されるコドンの1番目の塩基を1番とし、タンパク質合成が進行する方向に向かって增えるように付けることとする。下の表はコドンとアミノ酸の対応を示したもので、遺伝暗号表あるいはコドン表などと呼ばれる。
以下にMre11、Rad50の遺伝子に見られる変異の例を3つ示す。
変異1 Mre11mRNAの338番目のA(下線)がGに置換
338番から343番まで UCAAGAUGGCA
変異2 Rad50 mRNAの3,277番目のC(下線)がUに置換
3,272番から3,282番まで AACUUCGAGAA
変異3 Rad50 mRNAの3,939番目のA(下線)がUに置換
3,934番から3,944番まで CAUUAAAAAUA
変異1から変異3の中で、アミノ酸のうち 1個が別のアミノ酸に変化するものは［ア 1 変異1]であり、[F ２ アスパラギン酸]が[G ５グリシン]に変化する。このような変異を［イ 5 ミスセンス]変異という。
また、変異1から変異3の中で、アミノ酸に対応するコドンが終止コドンに変化するものは［ウ 2 変異２]であり、開始されるコドンに対応するアミノ酸から数えて、[H 5 1092]個のアミノ酸からなるタンパク質が作られる。このような変異を［エ 6 ナンセンス]変異という。
Ⅱ 正常ヒト二倍体線維芽細胞に 1Gyのγ線を照射した場合、細胞 1個当たり約[I 2 40]個のDNA二本鎖切断が生成する。Nbs1、Mre11、Rad50の複合体(MRN複合体)は、[J ４ 相同組換え]によるDNA二本鎖切断修復の初期段階において重要な役割を担うと考えられている。MRN複合体とさらにいくつかのタンパク質によって、DNA二本鎖切断で生じた末端付近で2本の鎖のうち1本の分解が行われ、一本鎖DNAが形成される。この一本鎖DNAと相補性を有するかどうかで[J ４ 相同組換え]、の鋳型となる鎖の検索が行われる。
また、MRN複合体は、ATの原因遺伝子から作られるATMタンパク質を、放射線によって生じたDNA二本鎖切断部位に結合させる上でも重要な役割を担うと考えられている。ATMタンパク質はp53タンパク質やヒストンH2AXタンパク質を[K １０ リン酸]化する機能を持っている。このようにNbs1タンパク質は、Mre11、Rad50、ATMと協働しながらDNA二本鎖切断に対する多様な細胞応答に重要な役割を担っており、このことがNBS患者の細胞の放射線高感受性の原因と考えられる。
2022問32 次のI、Ⅱの文章の［ ]の部分について、解答群の選択肢のうち最も適切な答えを 1つだけ選べ。なお、解答群の選択肢は必要に応じて2回以上使ってもよい。
I 放射線が生体に及ぼす影響は、放射線の強度や線質だけでなく、被ばくする生体側の様々な要因によって変化する。ここでは、培養細胞を60Co線源からのγ線により照射する場合を考えてみよう。細胞の構成成分の中で水の割合が最も大きい。したがって、細胞へのγ線の作用では、γ線が水分子に作用した時に起こる現象が重要である。γ線が水分子に作用すると、マイクロ秒以下の非常に速い物理的・化学的過程を経て、数種類のラジカルが生じる。γ線のエネルギーを吸収して水分子が励起されると、水素ラジカルと ［A ３ ヒドロキシルラジカル] が生じる。一方、水分子が電離されると、電子と非常に不安定なH2O+ラジカルを生じる。前者は水分子が配位することにより[B ８ 水和電子]を生じ、後者は分解すると、水素イオンと[C ３ ヒドロキシルラジカル]を生じる。[B ８ 水和電子]は強い[D ９ 還元剤]であり、溶存酸素と反応すると[E 4 スーパーオキシドラジカル]を生じ、水分子や水素イオンと反応すると水素ラジカルを生じる。このようにして生じた短寿命のラジカルは、DNA、タンパク質、脂質といった細胞構成成分と反応し、様々な影響を与える。このように、放射線が水分子に作用して、その結果生じたラジカルが生体成分に作用することを間接作用と呼び、培養細胞を60Co線源からのγ線により大気圧、室温で照射する場合は、DNA損傷における間接作用の寄与は[F 3 50~80]%と考えられている。上記のように間接作用の過程で[E 4 スーパーオキシドラジカル]が生じるが、その量は酸素濃度に依存する。[E 4 スーパーオキシドラジカル]は活性酸素種の1つであり、生体に毒性を示す。生体内で生じた[E]を消去する酵素として最も重要なのは[G ２ スーパーオキシドジスムターゼ]である。一方、[A ３ ヒドロキシルラジカル] などによる水素引き抜き反応で生じた有機ラジカルと酸素分子が反応すると、有毒な過酸化物を生じる。このように、間接作用は酸素濃度の影響を受け、酸素濃度が高いと放射線の生体有害作用が強くなる。これを酸素効果と呼び、酸素効果の指標として[H １２ OER]がある。数Gyのγ線を大気中で細胞に照射したときの細胞致死の[H １２ OER]は一般に[I 3 2.5~3]の値をとる。
Ⅱ 培養ヒト正常線維芽細胞をγ線で照射すると、吸収線量に応じて細胞は死ぬ。数Gy程度の照射では、培養細胞は通常[J ２ 1回から数回の分裂を経たのちに]死に至る。このような細胞死を[K 1 分裂死]と呼ぶ。生体の組織では一般に細胞増殖が盛んで細胞の入れ替わりの激しい腸上皮のような組織に比べて、筋肉のように分裂頻度の低い組織は放射線に対する感受性が［ア ２ 低い] 同じ組織の中でも分裂している幹細胞に比べて、分裂を終了した機能細胞は、放射線致死感受性が［イ ２ 低い]ことが多い。これには例外があり、末梢血リンパ球は、分裂を終了した機能細胞であるにもかかわらず放射線致死感受性が高い。これは、照射をきっかけとして短時間に秩序立って起こる[L 1 アポトーシス]と呼ばれる細胞死が起こるためである。一方、数十Gyなどの大線量を照射した場合は、細胞の分裂能や代謝機能が失われ、細胞が壊れてそのまま死に至る。このような細胞死を[M 4 ネクローシス]と呼ぶ。
