2016 Fiscal Year Research-status Report
亜急性・慢性ネオニコチノイド中毒の診断法の開発と病態発生機序の解明
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15K00559
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
平 久美子 東京女子医科大学, 医学部, 非常勤講師 (10163148)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池中 良徳 北海道大学, 獣医学研究科, 准教授 (40543509)
中山 翔太 北海道大学, 獣医学研究科, 助教 (90647629)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ネオニコチノイド / ネオニコチノイド代謝産物 / 診断法 / 亜急性・慢性中毒 / 高感度分析法の開発 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2016年度は、実施計画に従い、①NN7種および新規に合成した代謝産物のLC-ESI/MS/MSを用いた分析法の開発、②開発したMethodを用いたスクリーニング調査（日本,ガーナ）、③血漿画分を用いた代謝試験、を実施した。これらの成果は国内外の学会で発表し、学術論文として投稿準備中である。
①：NNは、一部の代謝産物で代謝的活性化を示し、ヒトnAChRに対し強い親和性を持つことが報告されている。よって、その一斉分析法の確立は必要である。今年度は新たに代謝産物を合成し、その高感度分析法を確立した。結果、親化合物7種、内部標準物質7種に加え代謝産物21種が定量可能になった。そこで、②：国内外の尿を採取し、フィールドレベルでスクリーニング調査を実施した。国内では感受性が高いと考えられる幼児46人から尿を採取し尿中NN濃度から曝露評価を実施した。結果、幼児の尿から90%以上の頻度でNNが検出され、3~6歳の幼児でもNNによる曝露を受けている事が明らかになった。一方、今回の調査からは代謝的活性化を示す代謝産物は、検出されなかった。一方、海外ではガーナで成人300人から尿を集めた。ガーナでは、近年急激にNNの使用量が増加いる国の一つで、その曝露評価、健康影響評価が望まれている。スクリーニングの結果、ガーナ人の尿からもイミダクロプリドやクロチアニジン、アセタミプリドと言ったNNが検出された。③：NNは、細胞に取り込まれるとCytochrome P450によって代謝を受けることが報告されている。一方、nAChRに結合し、細胞内に取り込まれなかったNNがどのように代謝・排泄されるのか明らかになっていない。そこで、本研究では、血漿を用い、代謝試験を実施した。その結果、NNは血漿に含まれる代謝酵素では代謝を受けないことが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2015年度は6種類であった代謝産物を2016年度は21種類まで増やすことが出来た。合成した代謝産物の中には、代謝的活性化を示す脱ニトロ体や脱シアノ体も含まれており、ＮＮの毒性影響を把握するうえで極めて重要な進捗であると考えている。確立した分析法を用い、幼児に対するNNの曝露レベルに関する疫学調査を実施した。幼児を対象としたNN曝露に関する調査は世界的にも少なく、本研究は”感受性の高い幼児でもNNの曝露を受けている”事を示した初めての研究である。更に、今回の調査では同時に大気のサンプルも捕集し、大気由来曝露の寄与率も算出した。その結果、大気からの曝露よりも食品や飲料を介した曝露の寄与が高い事も明らかになり、我々が日常的に摂取している食品や飲料が主な曝露源になり得る事を世界に先駆け示すことが出来た。一方、計画段階において日本国内のみを想定していた尿試料の採取であるが、使用量が急激に増加しているガーナでも実施することが出来た。分析の結果、ガーナ人もNNによる曝露を受けている事が明らかになり、NNをその国で使用すると、一定の曝露を受けることを示すことが出来た。
更に、nAChRに結合したNNがどのように代謝されるのか明らかにするため、血漿に含まれるエステラーゼ画分を用いた代謝試験を実施した。その結果、エステラーゼではNNは代謝を受けないことが明らかになり、nAChRに結合した後、どのように代謝・排泄するのか、更なる研究が必要である事が明らかになった。
これらの成果を、国内の学会と、カナダ、フィリピン、イタリア、アメリカで開催された国際学会で発表し、NNの環境曝露が現実に健康影響を及ぼしている事実と今後世界的にこの問題が深刻化していく可能性についての情報発信を行った。我々の論文は一流英文学術誌Environmental Health Perspectivesの総説にも引用された。
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| Strategy for Future Research Activity |
2016年度に引き続き、国内外から尿を採取し曝露評価を実施する。特に、2017年度は新生児にも対象を広げスクリーニングを行う。新生児は幼児よりもさらに感受性が高いと考えられるため、NNによる曝露を受けているのか受けていないかを明らかにすることは極めて重要な課題である。
更に、2017年度は細胞内に取り込まれなかったNNがどのような代謝酵素により代謝を受け、排泄されるのかを明らかにする事を試みる。通常、NNは細胞内のミクロソーム画分に発現しているCytochrome P450により代謝を受けることが報告されているが、細胞膜に発現しているnAChRに結合したNNの挙動を把握する事は重要である。代謝を受けなければ、nAChRに対してアゴニスト作用を継続的に引き起こす事になるため、代謝酵素の中でも当初計画していたCYP系以外の酵素にも範囲を広げ研究を実施する。
また、NNの環境曝露による健康や神経発達への悪影響が現実のものとなりつつあることから、本研究で得た知見を、逐次積極的に世界に向けて発信し、この問題に関心をもつ人を世界的、学際的に増やし、公衆、特に子供をネオニコチノイド環境中毒の危険から守るための研究に弾みをつけていく予定である。その手段として、国内の関連学会とカナダ、イタリア、中国の学会への参加と学術論文の投稿を予定している。
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