著者

八木 美佑紀 桑原 未来輝 松本 実優 宮澤 未来 落合 和

出版者

日本毒性学会

雑誌

日本毒性学会学術年会 第49回日本毒性学会学術年会

巻号頁・発行日

pp.P-29S, 2022 (Released:2022-08-25)

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妊娠期には体の不調とともに妊婦の10%程度がうつ病に罹患している。妊婦への向精神薬等の投与は胎児への安全性を考慮し慎重に行う必要がある。そのため、気軽に摂取できるサプリメントの需要が高まっており、その中でもCannabidiol(CBD)という成分が注目されている。CBDは、大麻に含まれる主要なカンナビノイドの一つであり、精神作用がなく、抗不安作用を示すことが報告されている。したがって、今後、妊婦が不安を解消するためにCBDを気軽に摂取することも想定される。しかしながら、妊娠中にCBDを使用する際の胎児への影響については知見が乏しいのが現状である。本研究では、妊娠中にCBDを使用した際の、胎児への安全性について、薬物動態学と神経発生学の観点から解析した。我々はまず、妊娠中期のマウスにCBDを投与した際の胎児とその脳への移行性をLC-MSを用いて解析した。その結果、CBDは速やかに母体から胎児へと移行することに加え、胎児の脳内にも移行がみられた。胎児期の大脳皮質では、神経幹細胞からニューロンへの分化が活発になり、大脳皮質の6層構造が形成されはじめる。したがって、母体から胎児脳へと移行したCBDがこの過程に影響を及ぼすことが危惧される。そこで次に、胎児の神経発生に対するCBDの影響を解析した。本研究の結果から、妊娠中のCBD 使用は、神経幹細胞の増殖を促進し、IV層のニューロンが減少させることで、大脳皮質の層構造に異常をもたらす恐れがあることが示唆された。

著者

長谷川 由佳 岡村 拓郎 濵口 真英 本田 晶子 高野 裕久 福井 道明

出版者

日本毒性学会

雑誌

日本毒性学会学術年会 第49回日本毒性学会学術年会

巻号頁・発行日

pp.P-134, 2022 (Released:2022-08-25)

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【背景】マイクロプラスチック(MP)による環境汚染が拡大し、MP及びMPに含有される化学物質の健康影響が懸念されており、環境中の化学物質による生活習慣病の悪化が報告されている。本研究では欧米化食のような高脂肪食を摂取することで起こる腸管炎症(Leaky Gut症候群)に注目し、MPが、肥満・糖尿病に及ぼす影響を調査することで、MPの代謝系への毒性を明らかにする。【方法】現代食のモデル食として高脂肪食 (HFD)を用いる。C57BL/6Jマウス(♂・8週齢、各群10匹)にHFDを4週間給餌し、腸内炎症並びに脂肪肝・糖尿病を発症させる。粒子曝露群に蛍光標識したMP標準品(ポリスチレン、径0.45–0.53 µm)を1000 µg/mLで経口投与した。病理組織学的所見、各組織の遺伝子発現、炎症・免疫応答、糖・脂質代謝障害、ガスクロマトグラフィーにより組織中のメタボライトを評価した。【結果】HFD群とHFD+MP群に有意な体重差は認めなかったが、耐糖能障害はHFD+MP群で有意に増悪しており、肝酵素や血清脂質の上昇を認めた。肝組織において有意な脂肪肝の悪化を認めた。蛍光顕微鏡ではHFD+MP群において蛍光標識したMPの粒子が小腸の腸管粘膜に蓄積しており、便中の短鎖脂肪酸濃度が有意に低下していた。また、フローサイトメトリーで小腸粘膜固有層の炎症細胞の動態を評価したところ、HFD+MP群では1型自然リンパ球の有意な増加、3型自然リンパ球の有意な減少を認め、TnfaやIl1bなどの炎症関連遺伝子がHFD+MP群で有意に上昇した一方で、Il22の発現は低下していた。【結語】MPは腸管炎症を惹起し耐糖能障害をはじめとした種々の代謝障害の増悪を引き起こす。本研究は、高脂肪食下での代謝障害を改善するために、環境対策によりMPの経口曝露を低減する必要があることを示唆している。

著者

平野 哲史 池中 良徳 星 信彦 田渕 圭章

出版者

日本毒性学会

雑誌

日本毒性学会学術年会 第49回日本毒性学会学術年会

巻号頁・発行日

pp.P-4E, 2022 (Released:2022-08-25)

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【背景・目的】化学物質のリスク評価における課題の一つとして、個々の化学物質を対象とする従来の毒性評価システムによっては複数の化学物質による複合影響のリスクを評価できない点が挙げられる。近年提唱されたAdverse Outcome Pathway(AOP)の概念に基づくと、複合影響に対する効率的な毒性評価を行うためには毒性発現における共通のKey Eventを活用することが重要となる。我々は前回大会にて、ピレスロイド系農薬デルタメトリン曝露時において、マイトファジーの活性化およびプロテアソーム活性低下を介したタンパク質分解系の不均衡状態が関与する新たな神経毒性メカニズムを報告した。そこで本研究では、これらのエンドポイントを神経毒性のKey Eventとすることで農薬類の複合影響評価への応用を検証することを目的とした。【方法】マウス神経芽細胞腫Neuro-2a細胞に農薬類10種を曝露し、ミトコンドリア膜電位やオートファジーおよびプロテアソーム活性を指標としてミトコンドリアやタンパク質分解系への機能的影響を評価した。またWST-8アッセイにより細胞生存性を評価し、CompuSynソフトウェアにより複合影響の用量反応性を解析した。【結果・考察】ピレスロイド系農薬ペルメトリンおよびデルタメトリンとフェニルピラゾール系農薬フィプロニルの曝露により、ミトコンドリアの機能低下、オートファジーの分解基質マーカーであるp62の蓄積等の共通したKey Eventの変動がみられた。さらにこれらの複合曝露により、単独曝露時と比べてより低濃度で細胞生存性が低下し、Combination Index < 1を示す相乗効果が認められた。本研究により、神経毒性に関するAOPの共通Key Eventを指標とすることで異種の農薬類の複合曝露が引き起こす相乗的な神経毒性を検出できることが初めて示された。

著者

野原 恵子 鈴木 武博 岡村 和幸 秦 健一郎 中林 一彦

出版者

日本毒性学会

雑誌

日本毒性学会学術年会 第49回日本毒性学会学術年会

巻号頁・発行日

pp.S18-3, 2022 (Released:2022-08-25)

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妊娠中の環境因子曝露が、子の成長後の各種疾患リスクを増加させるばかりでなく、孫世代や、それ以降の世代にも同様の影響をおよぼすという報告が増加している。ヒ素についても、オスが成長後に肝腫瘍を発症しやすい系統であるC3Hマウスにおいて、妊娠期無機ヒ素曝露を受けたF1オスを介して孫世代(F2)で肝腫瘍が対照群と比較して増加することがみつかっている。このような世代間の影響伝搬の分子メカニズムはまだほぼ未解明であるが、父性経由、すなわち精子を介する影響の伝搬は精子のエピゲノムが担うと考えられている。 代表的なエピゲノム因子であるDNAメチル化は、ヒ素の影響をうけることが1990年代から報告されている。そこで私たちは、F2への影響伝搬のメカニズム研究として、F1精子のDNAメチル化変化の次世代シークエンス解析を行った。その結果、妊娠期ヒ素曝露を受けたマウスの仔(ヒ素群F1)の精子では対照群と比較して全染色体でDNAメチル化が低下し、特にレトロトランスポゾンのLINEとLTRで低メチル化DNAの出現頻度が増加することをみいだした。 一方、生殖細胞のDNAメチル化は受精後いったんほぼ消去され再構成を受けることから、環境因子による精子のメチル化変化が受精後の胚に伝わるのかはこれまで不明であった。そこでヒ素群と対照群のF1オスをそれぞれ対照群雌と交配してDNAメチル化再構成後のF2胚を得、同様にDNAメチル化解析を行った。その結果、ヒ素群F2胚においても、F1精子と同様のDNAメチル化変化を検出した。 DNAメチル化はレトロトランスポゾンの有害な転移を抑制する役割をもち、メチル化低下はゲノム機能のかく乱につながりうる。本研究は、妊娠期無機ヒ素曝露によってF1精子でLINEやLTRの低メチル化がおこり、この領域のDNAメチル化変化が精子から次世代の胚に受けつがれることを示した。

著者

西村 泰光

出版者

日本毒性学会

雑誌

日本毒性学会学術年会 第49回日本毒性学会学術年会

巻号頁・発行日

pp.S5-4, 2022 (Released:2022-08-25)

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結晶性シリカとアスベスト(石綿)は共に二酸化ケイ素を主成分とし、両粉塵への曝露は塵肺(珪肺, 石綿肺)や肺癌の原因となる。一方、前者は強皮症などの自己免疫疾患の合併を示し、後者は特徴的な悪性疾患である中皮腫を引き起こす。吸入された粉塵は肺組織において肺胞マクロファージによる炎症応答を引き起こすだけでなく、リンパ節へ蓄積した粉塵が慢性的に免疫機能に影響し関連疾患の一因となることが考えられた。そこで我々は、シリカと石綿の曝露が引き起こす免疫機能影響に着目し、基礎的検討と臨床検体の免疫機能解析を行ってきた。研究成果は、シリカ曝露下で培養されたリンパ球および珪肺患者の末梢血リンパ球が共に活性化および免疫抑制機能の低下の特徴を示すこと、逆に石綿曝露下で培養されたリンパ球および悪性中皮腫患者の末梢血リンパ球が抗腫瘍免疫機能低下および免疫抑制機能の亢進を示すことを明らかにした。シリカ曝露はCD69+活性化T細胞の誘導とFoxp3+制御性T細胞(Treg)の減少を引き起こした。これと一致して珪肺患者の末梢血では活性化指標である可溶性IL-2R濃度の高値とTreg細胞の免疫抑制能の低下が確認された。一方で、石綿曝露下での培養はNK細胞の活性化受容体発現低下、CD4+T細胞のTh1機能低下とTreg機能亢進およびCD8+T細胞の細胞傷害性低下を引き起こした。それらの知見と一致して、抗腫瘍免疫機能低下および関わる指標分子の発現量変動は悪性中皮腫患者の末梢血細胞においても確認された。以上の知見は、シリカやアスベストの曝露が炎症応答として肺胞腔内に類似の影響を与えるだけでなく、“免疫機能影響”としてリンパ球機能の活性化または機能低下を引き起こし、関連する自己免疫疾患や悪性疾患の発症にそれぞれ寄与することを示す。免疫機能分子が関連疾患の予防や早期発見に資するバイオマーカーや治療標的となることが期待される。

著者

吉田 成一

出版者

日本毒性学会

雑誌

日本毒性学会学術年会 第49回日本毒性学会学術年会

巻号頁・発行日

pp.S37-3, 2022 (Released:2022-08-25)

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喫煙による様々な健康影響が懸念されており、男性生殖系への影響も明らかにされている。最近は、副流煙が生じない加熱式たばこの使用が増加しているが、その男性生殖系への影響は不明である。副流煙が生じないが、妊娠中の喫煙は胎児に影響を与えることから、非喫煙者である出生した男性生殖系への影響も不明であり、明らかにする必要がある。そこで、妊娠マウスに加熱式たばこを曝露し雄性首相マウスの生殖系への影響を、成獣の雄性マウスに加熱式たばこを曝露し、雄性生殖系への直接影響を検討した。 加熱式たばこは広く使用されているPhilip Morris社から発売されているIQOSを用い、妊娠マウスに1回4本、妊娠期間中に2回の曝露、あるいは成獣雄性マウスに1回4本、週に1回あるいは5回の曝露を8週間行い、造精機能、精子性状解析などを行い、雄性生殖系への影響を評価した。 妊娠マウスに加熱式たばこを曝露し、雄性出生マウスヘの影響を検討したところ、5週齢のマウスにおいて、精細管障害や造精機能の低下が認められた。15週齢の時点ではこれらの影響が認められなかった。一方、成獣に加熱式たばこを曝露したところ加熱式たばこの曝露により精子性状の悪化が生じた。造精機能への影響は週5回曝露では生じたが週1回曝露では生じなかった。 以上のことから、加熱式たばこは従来のたばこと比べると健康影響が小さいと思われているが、雄性生殖系への影響については、加熱式たばこであっても生じることが示唆された。

著者

齊藤 洋克 種村 健太郎 菅野 純 北嶋 聡

出版者

日本毒性学会

雑誌

日本毒性学会学術年会 第49回日本毒性学会学術年会

巻号頁・発行日

pp.S20-5, 2022 (Released:2022-08-25)

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発生-発達期の脳では、様々な神経シグナルが厳密に制御され、それを用いて神経回路網が構築される。一方で、この時期の脳は、環境要因の影響を受けやすいことも指摘されている。外因性の神経作動性化学物質は環境要因の代表例であり、神経シグナルの攪乱により正常な神経回路網の形成を妨げ、その結果として、成熟後の脳の高次機能に悪影響を及ぼす恐れがある。そして、自閉スペクトラム症や統合失調症といった精神疾患については、胎児期、小児期における神経作動性化学物質の曝露が要因の1つとして懸念されている。そのため、神経作動性化学物質に対し高感受性を示す子どもの脳の特性を考慮し、従来の神経毒性試験では検出し難い遅発性の脳高次機能に対する影響について慎重に検討することが重要であると考える。そこで、我々はマウスを用いて、神経作動性化学物質の脳の高次機能への影響を解析するため、自発運動量、情動行動、学習記憶能、情報処理機能の変化を客観的かつ定量的に検出するバッテリー式の行動試験評価系、及び、遺伝子発現等の神経科学的物証を収集する方法を体系化した。ここでは、有機リン系農薬であるアセフェートの解析結果を中心に報告する。アセフェートを幼若期(2週齢)および成熟期(11週齢)の雄マウスに単回強制経口投与し、12~13週齢時にバッテリー式行動試験を行った結果、幼若期および成熟期高用量投与群において、質的に異なる行動異常が認められた。また、遺伝子発現解析により、幼若期高用量投与群の大脳皮質に軸索機能異常が生じていることや、成熟期高用量投与群の海馬の機能が低下していることが示唆された。本シンポジウムでは、実験動物を用いての化学物質の曝露実験結果が、ヒトの病態に結び付けられるのかについての議論を深めたい。

著者

鈴木 将 水町 秀之 行 卓男 宮澤 正明

出版者

日本毒性学会

雑誌

日本毒性学会学術年会 第49回日本毒性学会学術年会

巻号頁・発行日

pp.P-93E, 2022 (Released:2022-08-25)

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近年の動物実験に対する法規制や動物愛護の観点から、動物を用いない皮膚感作性評価手法が求められる。2021年、代替法を組み合わせることで動物実験と同等の感作強度予測が可能とされるdefined approach (DA)としてITSv1/v2がOECD Guideline 497へ収載された。一方、既存DAの適用限界として難水溶性物質およびpre/pro-haptenが挙げられ、これに対し、我々はヒト皮膚モデル(RhE)を用いた代替法Epidermal Sensitization Assay (EpiSensA)とin silicoモデルTIMES-SSを組み合わせた新規DAとしてRhE based Testing Strategy (RTS)を検討してきた。RTSはITSv1/v2と同様、スコアベースのDAであり、動物実験LLNAを基にしたGHS強度分類(1A, 1B, NC)に対して一致率78.7%とITSv1の一致率71.2%と同等の予測性を有している。一方で定量的リスクアセスメントにおいては、LLNAデータより導出される EC3値が有用であるが、DA単独では感作強度を3分類で判定するためEC3値の精緻な予測ができない。また、リスクアセスメントにおいては過小評価の回避も重要であるが、これまでの検討からRTS単独ではEpiSensA構築時の化学物質データセットに対して18物質で過小評価が確認されている。そこでRTSと類似化合物から毒性を予測するread-acrossを組み合わせることで、EC3値の精緻な予測と過小評価の回避が可能な評価体系の構築を目指した。最初に評価対象化合物に対して適切な類似化合物をin silicoツールを用いて探索した。続いて評価対象化合物、並びに選ばれた類似化合物に対してRTSを実施した。その後、類似化合物のEC3値と比較してRTSの結果の信頼度が高い場合に類似化合物のEC3値を評価対象化合物に適用することでpredicted EC3値 (pEC3値)を導出した。本評価体系の有用性を確認したところ、GHS1Bに分類される感作性物質において精緻なpEC3値の導出が可能であること、さらにRTS単独で過小評価していた全18物質についても過小評価の回避とpEC3値の導出が可能であることが確認でき、本評価体系の感作リスクアセスメントへの有用性が示された。