2014 Fiscal Year Annual Research Report
ベクターコントロールのための薬剤散布の生態系およびヒト健康に与える影響評価
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26304043
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Research Institution | Hokkaido University |
Principal Investigator |
池中 良徳 北海道大学, (連合)獣医学研究科, 准教授 (40543509)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石塚 真由美 北海道大学, (連合)獣医学研究科, 教授 (50332474)
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Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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Keywords | ベクターコントロール / DDT / 屋内限定散布(IRS) / 野生動物 / 化学物質感受性評価 / 種差 / 南アフリカ共和国 / エチオピア連邦民主共和国 |
Outline of Annual Research Achievements |
アフリカ地域において、感染症制圧は依然として緊急性の高い課題であり、我が国からも精力的にその研究・支援が行われている。2006年、WHOとUSAIDは病原体媒介生物のコントロールのため、有機塩素系農薬であるDDTの屋内限定散布(IRS)を推奨した。即ち、現在のVector Controlにおいて、DDTに代替えする薬剤は限られており、その年間散布量は、アジア・アフリカ地域を中心に5,000トンに達していると報告されている。その結果、マラリアによる死亡率は、2000年に比べ、世界で25%、アフリカでは33%減少し、一定のbenefitが得られたことが報告された。その一方で、IRSは屋内に薬剤を直接散布するため、そのヒト健康影響が懸念されているが、その影響は不明な点が多い。更に、IRSではDDTのみでなく同時に様々なピレスロイド系農薬も散布するが、その共暴露に伴うヒト健康や、希少野生動物が生息するアフリカの生態系に対するriskは不明である。すなわち、DDT・IRSについて、より詳細なrisk-benefit解析を散布が推奨されてから7年が経過した今こそ行う必要がある。 以上の背景の基、本研究の目的は、「Vector control地域におけるDDTやピレスロイドの中・長期使用時のヒト健康および生態系へのriskを予測する」ことである。 2014年度は、マラリアコントロール地域であり、実際にDDT・IRSが行われている南アフリカのクワズルナタール・ンドゥモで、カウンターパートであるヨハネスブルグ大学およびノースウェスト大学と共にサーベイランスを実施した。本調査では、野生動物(魚類、両生類、鳥類、げっ歯類)と家畜・家禽に注目し、試料採集を実施した。調査の結果、Topプレデター種に加え、ニワトリから高濃度のDDTが検出された。検出された濃度は、ヒトが摂取することで、発がんリスクが上昇するレベルに達していた。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
2014年度は予定通り南アフリカ共和国・クワズルナタールで調査を実施し、魚類や両生類、鳥類、げっ歯類等の野生動物、ニワトリやウシ、ヤギ等のヒトの食料源となる家畜・家禽の採集を計画通り行った。更に、DDT散布地域を流れるポンゴラ川とその河口であるマプト湾での海産魚類の試料採集も実施した。得られた試料の日本への空輸も完了しており、既にDDTやピレスロイド農薬の化学分析を開始している。 また、今回の調査で特に、高濃度のDDT蓄積が見られた鳥類について、化学分析と共に、トランスクリプトームを中心としたバイオマーカー解析も開始しており、どのような毒性影響が出ているのか、遺伝子レベルで解析を行っている。 一方、当該研究では、アフリカ地域に生息する希少野生動物の中で、特に化学物質感受性が高い生物種を同定することも目標の一つに設定している。しかし、とりわけ大型の野生哺乳動物では、in vivoでの評価が困難であるため、当該研究では皮膚線維芽細胞を用いた新たな評価法の開発を行った。今回は、検査捕獲時に、ライオンやハイエナ等の大型食肉目の皮膚片を採取し、その初代培養を開始した。皮膚は、比較的低侵襲で採取できる組織であり、in vivoでの暴露実験が出来ない希少野生動物の化学物質感受性を評価するうえで最適と考えられる。培養した皮膚線維芽細胞の遺伝子発現プロファイルは、肝臓とは異なるものの、異物代謝第I相反応および第II相反応の発現は維持されており、本手法により、種間の相対的な化学物質感受性が評価できると考えられた。
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Strategy for Future Research Activity |
2015年度以降は、2014年度に引き続き、試料採集を実施する。環境試料(水・土壌・大気)、野生動物(無脊椎動物・魚類・両生類・鳥類・哺乳類)、産業動物(ウシ・ヤギ・ニワトリ)およびヒトの血漿、尿、また野菜や穀物などの食料品の採集を行う。特に、希少動物種として、各種両生類、クロコダイル等の爬虫類に加え、レパードやハイエナ等の食肉目の哺乳類、またハゲワシ、アフリカハゲコウ、ペリカン等の鳥類の捕獲を計画している。これらの動物種は、それぞれの生息環境で食物連鎖上のKey speciesであり、DDTが高濃度に蓄積している可能性が考えられるからである。更に、散布地域の住民について、その食生活や生活習慣を明らかにするため、アンケート調査を実施する。一部、先行的に小規模の調査行った結果、タンパク源の依存率として、鶏肉や魚が主であることが明らかになっており、これら試料についての詳細な検討が必要である事が示唆されている。 得られた試料は、日本に空輸後、先述した化学分析とバイオマーカー解析を実施し、必要に応じて、確立したin vitro化学物質感受性試験を行い、化学物質に対してハイリスク動物種(高蓄積、高感受性種)の推定を行う。 なお、希少野生動物のin vitor感受性評価については、皮膚線維芽細胞をiPS技術を用い、iHep(誘導性肝臓様細胞)に誘導することを試みる。iHepに誘導することで、異物代謝能をより肝臓に近い条件で評価することが可能になると考えられる。
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Causes of Carryover |
消耗品が予定入荷額よりも安かったので、直接経費の次年度繰越が生じた。
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Expenditure Plan for Carryover Budget |
消耗品の購入に補填する。
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[Journal Article] Contamination status and accumulation characteristics of metals and a metalloid in birds on Teuri Island, Hokkaido, Japan.2014
Author(s)
Ishii C, Ikenaka Y, Nakayama SMM, Suzuki Y, Watanuki Y, Watanabe Y, Yohannes YB, Mizukawa H, Ishizuka M.
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Journal Title
The Japanese Journal of Veterinary Research
Volume: 62
Pages: 143-149
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Occurrence, distribution, sources and toxic potential of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in surface soils from the Kumasi Metropolis, Ghana.2014
Author(s)
Bortey-Sam N, Ikenaka Y, Nakayama SMM, Akoto O, Yohannes YB, Baidoo E, Mizukawa H, Ishizuka M.
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Journal Title
Sci. Total Environ.
Volume: 496
Pages: 471-478
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Radiosensitization of tumor cells through endoplasmic reticulum stress induced by PEGylated nanogel containing gold nanoparticles.2014
Author(s)
Yasui H, Takeuchi R, Nagane M, Meike S, Nakamura Y, Yamamori T, Ikenaka Y, Kon Y, Murotani H, Oishi M, Nagasaki Y, Inanami O.
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Journal Title
Cancer Letters
Volume: 347
Pages: 151-158
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 外来化学物質の代謝の種差2015
Author(s)
石塚真由美、中山翔太、水川葉月、池中良徳
Organizer
第31回日本毒性病理学シンポジウム
Place of Presentation
タワーホール船堀、東京
Year and Date
2015-01-29 – 2015-01-29
Invited
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[Presentation] Distribution of toxic metals in free-range chicken, goat and sheep in Ghana and other African countries; and assessment of potential risks to human health through consumption2014
Author(s)
Nesta Bortey-Sam, Shouta M.M. Nakayama, Yoshinori Ikenaka, Yared Beyene Yohannes, Elvis Baidoo, Hazuki Mizukawa, Osei Akoto, Mayumi Ishizuka
Organizer
SETAC North America 35th Annual Meeting
Place of Presentation
Vancouver Convention Centre, Vancouver, Canada
Year and Date
2014-10-09 – 2014-10-13
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[Presentation] Contamination status and biotransformation of organohalogen compounds in cats and dogs2014
Author(s)
Hazuki Mizukawa, Kei Nomiyama, Susumu Nakatsu, Akira Kubota, Hisato Iwata, Yoshinori Ikenaka, Shouta M.M. Nakayama, Shinsuke Tanabe, Mayumi Ishizuka
Organizer
12th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
Place of Presentation
Conference Hall of the Kyoto International Foundation, Kyoto, Japan
Year and Date
2014-09-24 – 2014-09-28
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[Presentation] Species differences of UDP-glucuronosyltransferases (UGTs) in Carnivores2014
Author(s)
Mayu Kakehi, Yoshinori Ikenaka, Shouta MM Nakayama, Hazuki Mizukawa,Kensuke P Watanabe, Kentaro Sakamoto, Akihiko Wada, Kaoru Hattori,Shinsuke Tanabe, Kei Nomiyama, Mayumi Ishizuka
Organizer
12th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
Place of Presentation
Conference Hall of the Kyoto International Foundation, Kyoto, Japan
Year and Date
2014-09-24 – 2014-09-24
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[Presentation] Preliminary survey of lead poisoning in raptors from Japan2014
Author(s)
Chihiro Ishii, Shouta M.M. Nakayama, Yoshinori Ikenaka, Hazuki Mizukawa, Yared B. Yohannes, Hokuto Nakata, Keisuke Saito, Yukiko Watanabe, Shinsuke Tanabe, Kei Nomiyama, Terutake Hayashi, Yasushi Masuda, Kentaro Q. Sakamoto, Mayumi Ishizuka
Organizer
6th International Toxicology Symposium in Africa
Place of Presentation
Johannesburg, South Africa
Year and Date
2014-08-29 – 2014-08-29
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[Presentation] Investigation of heavy metal contamination and assessment of impact on health in Dandora dumping site, Nairobi2014
Author(s)
Hokuto Nakata, Shouta M.M. Nakayama, Hazuki Mizukawa, Yoshinori Ikenaka, Chihiro Ishii, Yared Beyene Yohannes, John Yabe, Satoru Konnai, Mayumi Ishizuka
Organizer
6th International Toxicology Symposium in Africa
Place of Presentation
Johannesburg, South Africa
Year and Date
2014-08-29 – 2014-08-29
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[Presentation] Human and ecological health risk assessment of pesticides used for vector control: Current situation and problems of DDT use in Africa2014
Author(s)
Yoshinori Ikenaka, Yared Beyene Yohannes, Lesa Thompson, Shouta M.M. Nakayama, Hazuki Mizukawa, Johannes J. van Vuren, Victor Wepener, Nico J. Smit, Volk Wynand, Mayumi Ishizuka
Organizer
6th International Toxicology Symposium in Africa
Place of Presentation
Johannesburg, South Africa
Year and Date
2014-08-29 – 2014-08-29
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[Presentation] Effects of international land-based use of vector-control pesticides on a marine ecosystem: organochlorine analysis of fish from Maputo Bay, Mozambique2014
Author(s)
Lesa Thompson, Yoshinori Ikenaka, Yared Beyene Yohannes, Shouta M.M. Nakayama, Hazuki Mizukawa, Johannes J. van Vuren, Victor Wepener, Nico J. Smit, Volk Wynand, Mayumi Ishizuka
Organizer
6th International Toxicology Symposium in Africa
Place of Presentation
Johannesburg, South Africa
Year and Date
2014-08-29 – 2014-08-29
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[Presentation] Pb excretion in feces and urine of exposed children from polluted townships in Kabwe, Zambia2014
Author(s)
John Yabe, Shouta M.M. Nakayama, Yoshinori Ikenaka, Yared B Yohannes, Nesta Bortey-Sam, Balazs Oroszlany, Kaampwe Muzandu, Kennedy Choongo, Abel Nketani Kabalo, John Ntapisha, Aaron Mweene, Takashi Umemura, Mayumi Ishizuka
Organizer
6th International Toxicology Symposium in Africa
Place of Presentation
Johannesburg, South Africa
Year and Date
2014-08-29 – 2014-08-29
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[Presentation] Antibiotics residues in different poultry meats marketed in Egypt2014
Author(s)
Wageh Sobhy Darwish, Yoshinori Ikenaka, Shouta Nakayama, Mayumi Ishizuka, Eldaly Elsaid, El-Abbasy Mohamed, El-Ghareeb Walid, Tharwat Ahmed, El-Desoky Kamal, Elged Mohamed
Organizer
6th International Toxicology Symposium in Africa
Place of Presentation
Johannesburg, South Africa
Year and Date
2014-08-29 – 2014-08-29
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[Presentation] Lead pollution in the children in Kabwe mining area, Republic of Zambia2014
Author(s)
Shouta M.M. Nakayama,John Yabe,Yoshinori Ikenaka,Yared Beyene, Balazs Oroszlany, Nesta Bortey-Sam, Kaampwe Muzandu, Kennedy Choongo, Abel Kabalo, John Ntapisha, Aaron Mweene, Takashi Umemura, Mayumi Ishizuka
Organizer
23rd Symposium on Environmental Chemistry
Place of Presentation
Kyoto University
Year and Date
2014-05-14 – 2014-05-16
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