個々の光感受性の差異を解明する：復旦大学の侯丹丹博士が、精密な概日リズム照明に関する定量的研究とその応用について語る

7月16日、「古鎮ランプ博覧会 明人オンライン」と「復旦之光」シリーズ・サロンの連動特別セッションにおいて、復旦大学ヒト表現型組学研究院のポスドクである侯丹丹先生が招かれ、『光による概日リズムの個体差メカニズムの解明とその応用研究』をテーマに講演を行いました。本サロンは、復旦大学校友会照明同学会事務局長であり、中国之光メディア総編集長でもある洪兵氏が司会を務めました。

侯丹丹博士は、光生物学、照明人体工学、色彩科学の分野で深い研究を重ねており、国際照明委員会の複数の技術委員会の委員を務めるとともに、国家レベルの重点研究開発計画や重大プロジェクトにも多数参加しています。また、国内外で十数件の特許を保有し、国家規格（GB／GB/T）および団体規格の制定に主導的または関与してきました。

今回の講演は、以下の四つの主要なテーマに沿って展開されました：光による人体の概日リズムの定量化モデルの構築、中国の典型的な光気候区分に基づくコホートの確立、環境要因および遺伝的要因が光による概日リズムに及ぼす影響、そして臨床および一般照明における精密光干渉の応用です。

「第三種感光細胞」から定量化モデルへ：光の非視覚的効果が可視化される

侯博士はまず、光生物学における画期的な発見を振り返りました。2002年、米国ブラウン大学のBerson教授が、人間の網膜に存在する第三種感光細胞――ipRGCs（内在性光感受性網膜神経節細胞）を発見し、従来の教科書では錐体と桿体の二種類の感光細胞しか記載されていなかったという常識を覆しました。この発見により、盲目の人でも環境の明暗を感知し、睡眠と覚醒のタイミングを把握できる理由が説明され、同時に光の非視覚的効果に関する研究の扉が開かれました。

非画像視覚（光生物効果）―非視覚経路

光は単に世界を「見る」だけでなく、人体の体内時計にも深く影響を及ぼしている――睡眠と覚醒、肝臓の代謝、心機能の強弱、腸の消化能力などを調整しており、これは中医の「子午流注」の理念と高度に一致しています。

定量化の観点からは、現在世界的に認められている主流モデルは二つあります：

一つは米国LRCのRea教授チームが開発したCSモデル（circadian stimulus）で、夜間のメラトニン抑制率を出力指標としています。

もう一つはLucasチームが提案したα-opic等価照度モデルで、CIEによって標準化され広く普及しています。

侯博士は、2024年にCIEが発表した立場声明を紹介し、次のように強調しました：「適切な時間に適切な光を」――光の効果はスペクトルや強度だけでなく、照射のタイミングにも大きく依存する。同じ光束でも、朝に照射すれば有益だが、夜間に照射すればリスクとなる可能性があるのです。

これを踏まえ、侯博士と林燕丹教授のチームは時間軸に着目した体系的な実験を行い、経口カプセルによる核心体温などの客観的指標の追跡を通じて、次のことを明らかにしました：

1. 照射のタイミングが概日リズムの移動方向（前進または後退）とその幅を決定し、「ハンドル」としての役割を果たす

2. 照射時間の長さは位相シフトの方向に重要な影響を与え、CPSの振幅にも作用するが、線形的に累積するわけではなく、光生物効果に基づく有効性の蓄積である

3. リズム刺激レベルも振幅に大きな影響を及ぼし、光が強ければ強いほどリズムを強く促進する

日周期における光生物効果の累積量に関する実験結果

チームは光による人体概日リズム位相の予測モデルDCLA（durational circadian lighting accumulation）を構築し、独自データでの適合精度は95％以上、欧州の外部研究データを加えた後でも93％を維持しています。

このモデルは、2026年3月に正式施行される国家規格GB/T 46119-2025『光の人間眼非視覚生物効果作用量』に採用され、基礎研究から産業応用までの閉鎖ループを実現しました。

個体差：驚異的な50倍の差

侯博士は、モデルの良好な統計的平均値の背後には、個体差という無視できない問題が存在することを強調しました。

「同一の光刺激が異なる個人に与える反応の差は、いったいどの程度なのか？」

研究データによれば、夜間のメラトニン抑制率が50％に達する条件でも、最も敏感な個人にはわずか6ルクスで十分なのに対し、最も鈍感な個人には350ルクスが必要であり、その差はなんと50倍以上に及びます。一部の人々では、光照射によって概日リズムが2～3時間前進または後退する一方で、別の人のリズムはほとんど変化しないこともあります。

「個体差の問題を解決しなければ、健康照明は全体の50％には有効でも、残りの50％には無効となり、まるでコイン投げと同じになってしまうでしょう。」

個人の光感受性に影響を与える要因には、以下が含まれます：

◇年齢：子どものメラトニン抑制率は88％に達するのに対し、成人では約40％にとどまる。60歳では網膜の錐体細胞密度が10歳時の約60％に低下する。

◇近視：睡眠潜伏期や睡眠時間に影響を及ぼす。

◇虹彩の色：薄い虹彩は光透過率が高く、メラトニン抑制率も高くなる。

◇光照射歴：強い光の地域に長く住む人は「早朝型」になりやすく、暗い地域の人は「夜型」になりやすい。

◇遺伝的背景：メラノプシンを制御するOPN4遺伝子、ドーパミン系伝達経路、グルタミン酸受容体経路など、複数の遺伝的部位が光感受性に影響を及ぼす。

五大光気候区分コホート：中国ならではの研究優位性

千差万別の光応答の差を解明するため、チームは中国固有の地理的優位性を活かし、国内の典型的な光気候特性に基づいて五つの光気候区分ごとのコホートを構築しました。同緯度の異なる地点で人々のコホートを設置し、人体の光感受性に影響を与える二つの主要な要素を探究しました。

これは世界で唯一の天然実験場であり、初期の結果は非常に有望です：

●ラサ地区のコホート：一日中メラトニンの総量が高く、概日リズムの揺らぎが大きく、瞳孔収縮能力も強い――つまり、光に対してより敏感である。

●重慶地区のコホート：一日のメラトニン総量が上がらず、生理的な揺らぎも弱い。

●遺伝的要因が同じであっても、異なる光気候区分では睡眠時間や睡眠の位相に顕著な差が見られる――環境が遺伝に与える修正効果は非常に強い。

「ラサに戻る」は単なる歌ではありません。

研究によれば、ラサの極めて強い自然光（最大10万ルクス）は、人体のセロトニン（「幸せホルモン」）レベルを上昇させ、それに伴いドーパミンやメラトニンの水準も改善します。昼間は気分が良く、夜はぐっすり眠れるのです。「気分が良くないときはラサに戻る」には、実は科学的な根拠があるのです。

精密光干渉：臨床から一般照明への実装探求

臨床応用において、侯博士のチームはすでに数多くの実践を行っています。

◆うつ病の補助治療：上海市精神衛生センターと共同で、重度のうつ病患者に対し、薬物療法を継続した上で光による補助介入を加えたところ、わずか2週間で迅速な効果が確認されました。光感受性が高いグループの方が低いグループよりも著しく高い効果を示したことから、今後の光療法は層別化を経てから診断・治療を行うべきだと示唆されています。

◆脳卒中後の認知障害回復：上海市第三康復医院において、患者を光感受性で分類した上で光刺激を実施したところ、効率が大幅に向上しました。

◆一般照明シーン：侯博士は、個別化された光レシピの未来像を描きました――スマートフォンの位置情報でユーザーの居住地（光気候区分）を把握し、年齢・性別・睡眠タイプ、さらに簡単なアンケート（夜間のトイレ起動後の光への敏感度や、朝の光による覚醒の程度など）を組み合わせることで、光感受性を判定できます。全員が遺伝子検査をする必要はありません。これらの情報をスマート光制御システムに取り込めば、個別化された光レシピを生成することが可能です。

「照明器具のコスト面から見れば、既存のスマート照明製品はすでに色温度・輝度・CS値・EDI値などの調整機能を備えていますが、本当に不足しているのはハードウェアではなく、その背後にある論理です――地域や年齢、光感受性の異なる人々には、それぞれどのような光曲線を用いるべきかを明確にする必要があります。」

質疑応答

質疑応答では、聴衆からの関心事項について侯丹丹先生が詳細に回答しました：

Q：個々の人が光による概日リズム調整に示す反応に大きな差があるということは、将来の照明製品が各層向けにカスタマイズされるべきだということを意味するのでしょうか？コストは抑えられますか？

A：単純な照明器具のコストだけを見れば、現在と大きな違いはありません。スマート照明は長年の発展を経て、色温度・輝度・CS値・EDI値などの調整機能を備えています。本当に変えるべきは製品のハードウェアではなく、背後にある制御ロジックです――地域や層ごとに異なる光曲線を適用すべきなのです。製品機能上のコスト増は特にありません。

診断コストについては、必ずしも全員が遺伝子検査をする必要はありません。居住地・年齢・光に対する敏感な反応といったいくつかの簡単な質問と、スマートフォンの位置情報による光気候区分の把握だけで、90％の確率で光感受性のタイプを特定できます。現在、このようなアンケートツールの開発を進めています。

Q：国家規格GB/T46119-2025『光の人間眼非視覚生物効果作用量』は、消費者とメーカーにとってどのような実質的な意義を持ちますか？

A：この規格は主に二つの問いに答えています。第一に、光の非視覚的効果を定量的に評価するための指標は何なのか、という点で、α-opic等価照度体系、リズム刺激値CSモデル体系、そして中国の人口に基づくDCLA-CPS体系の三つの指標体系を整理しています。第二に、典型的な用途場所におけるこれらの指標の到達すべき作用量を示しています。

最も価値あるのは、規格の付録に記載された光気候区分ごとの補正係数です。例えば、ラサと重慶にはそれぞれ増強係数と減衰係数があり、全国一律の「一刀両断」ではありません。中国は広大で地域差が極めて大きいので、規格は各地域の住民の生活特性に適応する必要があります。

Q：精密光干渉の臨床応用例としては、具体的にどのようなものが挙げられますか？例えば、睡眠障害の治療、交代勤務者のリズム調整、あるいはうつ病の補助治療などです。

A：現在、主にうつ病と脳卒中後の認知回復の二つの分野で試みが行われています。うつ病に関しては、上海市精衛センターと共同で、重度の患者に光による補助介入を加えたところ、わずか2週間で迅速な効果が確認され、光感受性が高いグループの方がより高い効果を示しました。

第三康復医院の脳卒中後の認知障害患者では、光感受性で分類した上で光刺激を実施したところ、これまでの報告よりも約20％効率が向上しました。現在、さまざまな疾患でこのアプローチを段階的に検証中です。

Q：中国の典型的な光気候区分に基づくコホート研究において、各地域の自然光環境には大きな差があります。学校の照明設計は、地理的エリアに応じて異なるリズム照明方案を採用すべきでしょうか？

A：非常に良い質問です。私たちは、住宅照明、学校教室照明、病院照明など、いずれの場面でも地域ごとに差別化された基準を設定したいと考えています。非視覚的生物効果作用量の規格では、すでに最初の補正係数が示されています。教室照明については、非視覚的部分だけでなく、視覚機能や色の識別などにも地域差が顕著に見られるため、今後は段階的に分区化・シーン化された教室リズム照明設計規範を整備していく予定です。これらの成果は順次報告してまいります。

END

注：本文は、2026年7月16日に明课堂で行われた侯丹丹先生の『光による概日リズムの個体差メカニズムの解明とその応用研究』をテーマとする講演の録音を元に作成したもので、明课堂が編集・公開しました。

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