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

• 研究課題/領域番号: 15K00559
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 放射線・化学物質影響科学
• 研究機関: 東京女子医科大学
• 研究代表者: 平 久美子 東京女子医科大学, 医学部, 非常勤講師 (10163148)
• 研究分担者: 池中 良徳 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (40543509) ; 中山 翔太 北海道大学, 獣医学研究院, 助教 (90647629)
• 研究協力者: 小森 万希子 ; 藤岡 一俊 ; 川上 智規 ; 有薗 幸司
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: ネオニコチノイド / 殺虫剤 / 慢性腎臓病 / バイオマーカー / 尿 / 記憶障害 / 代謝物 / 中毒 / イミダクロプリド / アセタミプリド / 農薬分析 / ネオニコチノイド代謝物 / 診断法 / 亜急性・慢性中毒 / 高感度分析法の開発 / ネオニコチノイド代謝産物

研究成果の概要

ウサギにネオニコチノイド7種を投与し12-48時間後の尿を採取し、LC-TOF/MSと代謝物のスクリーニングソフトMetabolite Pilotを用い網羅的解析を行い、主要代謝物を見出し市販されてないものについて構造解析と有機合成を行った。
LC-ESI/MS/MSを用いた高感度分析法により親化合物7種、内部標準物質7種 に加え代謝産物20種の定量が、尿など液体試料と、組織や全血などマトリクスの多い試料で可能となった。
この方法を用い、フィールドレベルで随時尿を収集し分析したところ、親化合物とともに、脱メチルアセタミ プリド、脱メチルニテンピラム、水酸化イミダクロプリドが定量検出された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年のネオニコチノイド系殺虫剤の使用増加に伴い、食品や飲料、空気を介したネオニコチノイド系殺虫剤の慢性環境暴露による健康影響、例えば発達障害、記憶障害、振戦、辺縁性脳炎、慢性腎臓病、不整脈、免疫不全、不妊、不育、肥満、乳がんへの懸念が高まっている。
暴露の指標としての、ネオニコチノイドの代謝物を抽出し、標準物質を合成し、定量できるようにしたことで、フィールドレベルで、随時尿を用いたネオニコチノイド系殺虫剤7種の暴露評価が可能となった。
さらにネオニコチノイド系殺虫剤の全血や組織での定量法も確立することができたので、今後、ネオニコチノイド系殺虫剤の薬物動態や病態生理の研究への貢献が期待できる。

研究成果

• [国際共同研究] De La Salle University(フィリピン)
• [国際共同研究] Padova University(イタリア)
• [国際共同研究] Availo University(ポルトガル)
• [国際共同研究] ヌーシャテル大学(スイス)
• [国際共同研究] パドバ大学(イタリア)
• [国際共同研究] デ・ラ・サレ大学(フィリピン)
• [国際共同研究] The Pharmaceutical Research Institute(米国)
• [国際共同研究] Neuchatel University(スイス)
• [国際共同研究] Hawaii Institute of Molecular Education(米国)
• [雑誌論文] Contamination by neonicotinoid insecticides and their metabolites in Sri Lankan black tea leaves and Japanese green tea leaves (2018)
  • 著者名/発表者名: Ikenaka Yoshinori、Fujioka Kazutoshi、Kawakami Tomonori、Ichise Takahiro、Bortey-Sam Nesta、Nakayama Shouta M.M.、Mizukawa Hazuki、Taira Kumiko、Takahashi Keisuke、Kato Keisuke、Arizono Koji、Ishizuka Mayumi
  • 雑誌名: Toxicology Reports 巻: 5 ページ: 744-749
  • DOI: 10.1016/j.toxrep.2018.06.008
  • NAID: 120006551597
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] EXPOSURES OF CHILDREN TO NEONICOTINOIDS IN PINE WILT DISEASE CONTROL AREAS (2018)
  • 著者名/発表者名: Ikenaka Yoshinori、Miyabara Yuichi、Ichise Takahiro、Nakayama Shouta M.M.、Nimako Collins、Ishizuka Mayumi、Tohyama Chiharu
  • 雑誌名: Environmental Toxicology and Chemistry 巻: 38 号: 1 ページ: 71-79
  • DOI: 10.1002/etc.4316
  • NAID: 120006776813
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between urinary N-desmethyl-acetamiprid and typical symptoms including neurological findings: A prevalence case-control study. (2015)
  • 著者名/発表者名: Marfo JT, Fujioka K, Ikenaka Y, Nakayama SMM, Mizukawa H, Aoyama Y, Ishizuka M, Taira K
  • 雑誌名: PLOSONE 巻: 10 号: 11 ページ: 1-19
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0142172
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Biomarkers of Human Exposure to Neonicotinoid Insecticides ― Two Recent International Cooperative Studies ― (2018)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Taira, Tomonori Kawakami, S.K. Weragoda, H. M. Ayala S. Herath, Yoshinori Ikenaka, Kazutoshi Fujioka, Yoshiko Aoyama, Andrea Tapparo, Anton Safer, Elizabeth Lumawig-Heitzmann, Florencia Claveria, Alexandre Aebi, Getan Glauser,Edward Mitchell, Maarten Bijleveld van Lexmond, Jean-Marc Bonmatin
  • 学会等名: 第27回日本臨床環境医学会学術集会
• [学会発表] Systemic insecticides with neuronal receptor competitive modulator action：an emerging risk for human health and neurodevelopment, (2018)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Taira
  • 学会等名: The 1st meeting of the Asia Oceania IUCN Task Force on Systemic Pesticides, TFSP East Asia coordination meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Systemic insecticides with neuronal receptor competitive modulator action－an emerging risk for human health and neurodevelopment (2018)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Taira
  • 学会等名: International Scientific Symposium on the Impact of and Alternative to Systemic Pesticide
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Recent Memory Loss and Human Neonicotinoid Exposure (2018)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Taira
  • 学会等名: 2018 Taiwan Scientific Symposium on the Impact of & Alternatives to Systemic Pesticides (2018TSS-IASP)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ニコチン性アセチルコリン受容体に競合的変調作用を有する浸透性殺虫剤ーヒトの健康と神経発達に対する新たな脅威 (2018)
  • 著者名/発表者名: 平久美子
  • 学会等名: 第45回日本毒性学会学術年会 シンポジウム５、日本中毒学会合同シンポジウム：コリン作動性の中枢・末梢神経毒性の基礎と臨床
  • 招待講演
• [学会発表] Annual report of TFSP ;Public Health working group;2017-2018 (2018)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Taira
  • 学会等名: 11th TFSP Working Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Some Unintended Consequences of Neonicotinoid Insecticides (2018)
  • 著者名/発表者名: John Richard Ponsford, Kumiko Taira
  • 学会等名: Society of British Neurological Surgeons and Association of British Neurologists Joint meeting,
• [学会発表] 化学物質過敏症と殺虫剤の環境暴露 (2018)
  • 著者名/発表者名: 平久美子
  • 学会等名: 平成30年室内環境学会学術大会、 分科会セミナー：環境過敏症分科会設立記念キックオフ会合
• [学会発表] ネオニコチノイド系殺虫剤のヒト健康影響評価問題点の整理と今後の研究課題 (2018)
  • 著者名/発表者名: 池中良徳、一瀬貴大、ニマコ コリンズ、市川剛、水川葉月、中山翔太、有薗幸司、石塚真由美
  • 学会等名: 第27回環境化学討論会
• [学会発表] Systemic insecticides with neuronal receptor competitive modulator action：an emerging risk for human health and neurodevelopment (2018)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Taira
  • 学会等名: The 1st meeting of the Asia Oceania IUCN Task Force on Systemic Pesticides, TFSP East Asia coordination meeting
  • 国際学会
• [学会発表] May neonicotinoid insecticides cause neurodevelopmental disorder by environmental exposure? (2017)
  • 著者名/発表者名: 平久美子
  • 学会等名: 10th annual world congress on pediatrics, pediatric gastroenterology and nutrition
  • 発表場所: ホリデイ・イン オーランドエアポート、オーランド、米国
  • 年月日: 2017-03-23
  • 国際学会
• [学会発表] 人が居住している住宅の床下へのネオニコチノイド系殺虫剤含有防蟻剤の散布は安全か？ー事例に学ぶ危険回避への提言ー (2017)
  • 著者名/発表者名: 平久美子
  • 学会等名: 日本臨床環境医学会第21回学術集会
• [学会発表] Does environmental exposure to neonicotinoid insecticides cause neurodevelopmental disorders? (2017)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Taira
  • 学会等名: SYMPOSIUM ON SYSTEMIC PESTICIDES
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Final report on human health and neonicotinoids project (2017)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Taira
  • 学会等名: Review Meeting Task Force on Systemic Pesticide/Public Health Working Group
  • 国際学会
• [学会発表] Mini-review of the health effect of neonicotinoids (2017)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Taira
  • 学会等名: Review Meeting Task Force on Systemic Pesticide/Public Health Working Group
  • 国際学会
• [学会発表] ヒト生体試料を用いたネオニコチノイドおよびネオニコチノイド代謝物の分析方法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 一瀬貴大，池中良徳，藤岡一俊，平久美子，中山翔太，水川葉月，八木橋美緒，有薗幸司，加藤恵介，高橋圭介，石塚真由美
  • 学会等名: 第26回環境化学討論会
• [学会発表] 幼児における尿中ネオニコチノイド濃度とその曝露実態の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 池中良徳、宮原裕一、一瀬貴大、八木橋美緒、中山翔太、水川葉月、遠山千春、石塚真由美
  • 学会等名: 第44回日本毒性学会学術年会
• [学会発表] 幼児のネオニコチノイド系農薬の曝露評価に関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 池中良徳、宮原裕一、一瀬貴大、八木橋美緒、中山翔太、水川葉月、平久美子、有薗幸司、高橋圭介、加藤恵介、遠山千春、石塚真由美
  • 学会等名: 第44回日本毒性学会学術年会
• [学会発表] Quantification of Urinary Neonicotinoids in Patients of three Hospitals in Kumasi, Ghana (2017)
  • 著者名/発表者名: Collins Nimako, Yoshinori Ikenaka, Osei Akoto, Mayumi Ishizuka, Nester Bortey-Sam
  • 学会等名: 9th International Toxicology Symposium in Nigeria
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Evaluation of Neonicotinoid insecticides exposure levels of infants and newborns (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Ikenaka
  • 学会等名: Symposium at the Faculty of Health Sciences
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 幼児および新生児におけるネオニコチノイド系殺虫剤の曝露実態 (2017)
  • 著者名/発表者名: 池中良徳、宮原裕一、一瀬貴大、中山翔太、水川葉月、市川剛、遠山千春、石塚真由美
  • 学会等名: 環境ホルモン学会第20回研究発表会
  • 招待講演
• [学会発表] Evaluation of the neonicotinoid insecticides exposure for infants and newborns in Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Ikenaka
  • 学会等名: International Conference on Environmental Health and Environmental-related Cancer Prevention 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Neonicotinoids and Human Health: Our Strategy (2016)
  • 著者名/発表者名: 平久美子
  • 学会等名: The Task Force on Systemic Pesticides Working Meeting 2016
  • 発表場所: パドバ大学、パドバ、イタリア
  • 年月日: 2016-11-08
  • 国際学会
• [学会発表] ヒト尿中ネオニコチノイドおよびその代謝産物の高感度分析による暴露実態の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池中 良徳、石塚 真由美
  • 学会等名: 第43回日本毒性学会学術年会
  • 発表場所: ウインクあいち、愛知
  • 年月日: 2016-06-29
  • 招待講演
• [学会発表] Human Health Impacts of Exposure to Neonicotinoid Insecticides: Recent Memory Loss and Neo-nicotinic Symptoms (2016)
  • 著者名/発表者名: 平久美子
  • 学会等名: これからどうする?浸透性殺虫剤シンポジウム Post-Neonics What Next ? Symposium
  • 発表場所: 早稲田大学、東京
  • 年月日: 2016-06-18
  • 国際学会
• [学会発表] Human health impacts of exposure to neonicotinoid insecticides: recent memory loss and human neonicotinoid symptoms (2016)
  • 著者名/発表者名: 平久美子
  • 学会等名: Symposium on impacts of and alternatives to systemic pesticides: a science-policy forum with Philippine and International Researchers
  • 発表場所: デ・ラ・サレ大学、マニラ、フィリピン
  • 年月日: 2016-06-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ヒト尿中のネオニコチノイドおよびその代謝産物の分析法の確立とヒトへの曝露評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池中 良徳、藤岡 一俊、平 久美子、中山 翔太、水川 葉月、一瀬 貴大、Jemima Tiwaa Marfo、有薗 幸司、加藤 恵介、石坂 真澄、馬場 浩司、川上 智規、石塚 真由美
  • 学会等名: 第25回環境化学討論会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ、新潟
  • 年月日: 2016-06-08
• [学会発表] Human health impacts of exposure to neonicotinoid insecticides: recent memory loss and human neonicotinoid exposure (2016)
  • 著者名/発表者名: 平久美子
  • 学会等名: Symposium on impacts of and alternatives to systemic pesticides: a science-policy forum
  • 発表場所: モントリオール大学、モントリオール、カナダ
  • 年月日: 2016-04-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Human health impacts of exposure to neonicotinoid insecticides: recent memory loss and human neonicotinoid exposure (2016)
  • 著者名/発表者名: 平久美子
  • 学会等名: Symposium on impacts of and alternatives to systemic pesticides: a science-policy forum
  • 発表場所: ヨーク大学、トロント、カナダ
  • 年月日: 2016-04-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ネオニコチノイド系殺虫剤環境曝露と近時記憶障害 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平久美子
  • 学会等名: 日本毒性学会
  • 発表場所: 石川県、金沢市
  • 年月日: 2015-06-29
  • 招待講演