2019 Fiscal Year Annual Research Report
小型魚類の定量的フェノーム解析を基盤とした化学物質の発生毒性評価と作用機序解明
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19H04275
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| Research Institution | Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine |
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Principal Investigator |
久保田 彰 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (60432811)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 大輔 帯広畜産大学, 畜産学部, 助教 (90708364)
川合 佑典 帯広畜産大学, 畜産学部, 助教 (10709546)
江口 哲史 千葉大学, 予防医学センター, 助教 (70595826)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ゼブラフィッシュ / 発生毒性 / 環境毒性 / AOP / 化学物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、化学物質リスク評価分野において重要視される発生毒性の新たな動物実験代替モデルであるゼブラフィッシュ胚を用いて、社会的・学術的に関心の高い環境汚染物質の毒性評価と作用機序解明を目的とする。令和元年度は主に以下の成果を得た。
（1）新たな水圏環境汚染物質として注目される妊馬由来のエクインエストロゲン類（EEs）について、エストロゲン受容体（ER）の標的遺伝子であるcyp19a1bをマーカーとしてエストロゲン様作用を評価した。試験した6種すべてのEEsはエストロゲン様作用を示したが、化合物間で用量効果と最大効力は顕著に異なることが明らかとなった。EEsの中にはERに対してパーシャルアゴニスト作用を示すものもみられた。
（2）臭素系難燃剤の代替品として生産・使用量が増加している有機リン系難燃剤（OPFRs）と、ヒトのバイオモニタリング調査で検出されるOPFR代謝物について、発生毒性を評価した。試験したトリエステル構造を有する代謝物は循環障害を誘発し、親化合物と同等の用量効果・最大効力を示すものもみられた。一方、ジエステル系代謝物は本研究の実験条件では発生毒性を示さなかった。さらに、化合物の脂溶性が高いほど循環障害を発症させやすい傾向が認められた。また、一部の親化合物は胚の成長阻害を引き起こしたが、代謝物全般について本研究の実験条件で成長阻害は認められなかった。
（3）自然毒としても知られる臭素化ダイオキシン類について発生毒性を評価したところ、2378臭素置換体で顕著な循環障害が認められた。さらに、用量効果は相対的に低かったものの、一部の非2378置換体でも濃度依存的な循環障害が認められた。また、曝露胚ではCYP1Aの顕著な発現誘導がみられたこと、ならびにAHRアンタゴニストとの共処置で循環障害やCYP1A誘導が抑制されたことから、AHR介在性であることが示唆された。
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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
理由は以下のように要約され、得られた結果は1年目の研究成果としては十分で、おおむね順調に進展していると判断した。
1)ゼブラフィッシュ胚を用いて、ERを介したエストロゲン様作用やAHRを介した循環障害のインビボ評価系を確立できた。
2)確立した評価系を用いて、エクインエストロゲン類によるエストロゲン様作用及び臭素化ダイオキシン類による循環障害の用量効果や最大効力は、化合物によって顕著に異なることを明らかにした。
3)ヒト尿中から高頻度で検出される有機リン系難燃剤代謝物について発生毒性を評価し、一部の代謝物が循環障害を引き起こすことを明らかにした。この研究成果は、国内学会（環境ホルモン学会）・国際学会（DIOXIN 2019）で口頭発表するとともに、国際誌Chemosphere（IF=5.108）にも掲載された。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度は以下の研究を推進する予定である。
前年度で発生毒性を明らかにした有機リン系難燃剤や臭素化ダイオキシン類については、RNA-Seq解析及びメタボローム解析を行い、バイオインフォマティクス手法を用いて発生毒性のメカニズムを検討する。さらに、エクインエストロゲン類については、ERシグナル伝達の撹乱による神経系及び行動に対する影響を評価する。また、ER及びAHRについて、エストロゲン様作用や循環障害への関与が多様な受容体アゴニストに一般化できるか否かを検討するため、ERアゴニスト作用が報告されているビスフェノール類やカビ毒のゼアラレノン類、ならびにAHRアゴニストである塩素化ダイオキシン類を対象に、同様の毒性評価を行う。なお、既に取得済みのデータについては、国内・国際学会にて発表するとともに早期に論文化して公表する予定である。
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| Remarks |
①環境ホルモン学会ニュースレター 22（4）、久保田 彰、2020年3月、発達期ゼブラフィッシュにおけるリン酸エステル系難燃剤の代謝物の発生毒性
②第25回日本環境毒性学会研究発表会 優秀ポスター賞、久保田 彰、2019年9月、茨城県つくば市、表彰等
③第28回環境化学討論会 優秀発表賞、坂本梨果子、2019年6月、埼玉県さいたま市、表彰等
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