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河川水汚染医薬品の生物影響解明に向けた細胞・行動薬理学的評価システムの確立

研究課題

研究課題/領域番号 17H01907
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境リスク制御・評価
研究機関京都大学

研究代表者

井原 賢  京都大学, 工学研究科, 特定助教 (70450202)

研究分担者 長江 真樹  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 教授 (00315227)
田中 宏明  京都大学, 工学研究科, 教授 (70344017)
征矢野 清  長崎大学, 海洋未来イノベーション機構, 教授 (80260735)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2019年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワードGPCR阻害薬 / 抗うつ薬 / in vitroアッセイ / in vivo曝露試験 / 行動異常 / 下水 / 河川水 / 魚 / セロトニントランスポーター / 魚曝露試験 / 環境医薬品 / 魚類 / 行動影響 / 培養細胞試験 / 薬理活性 / 医薬品生理活性 / 細胞培養試験 / 行動試験 / GPCR作用薬 / 魚行動試験 / ジフェンヒドラミン / 環境 / 生物影響評価 / 行動解析 / 下水道
研究成果の概要

人が服用した医薬品は屎尿とともに下水処理場へ流入し、下水処理を経た後に河川等の水系へ放出される。多くの医薬品が神経細胞へ作用することから河川水中で魚が曝露された場合の行動異常の観点から評価することが必須である。本研究では研究評価方法を確立し、実際の河川水、下水の医薬品汚染度を解明することを目的とした。具体的にはin vitro試験によってヒトと魚の受容体に対するGPCR阻害薬と抗うつ薬の薬理活性を網羅的に測定し明らかにした。さらに日本とイギリスの下水処理場における薬理活性の程度を明らかにした。また、魚の行動をビデオカメラで追跡できるシステムを確立し、行動異常の解析の基礎を確立することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

GPCR阻害薬と抗うつ薬の活性を測定できるin vitro試験系を世界で初めて下水へ適用し、その実態を明らかにした。さらにヒトの受容体と魚の受容体の医薬品に対する感受性の違いも世界で初めてデータを示すことができた。生物毒性研究においてこれまで体系的に調べられてこなかった神経系医薬品の研究の必要性を示す重要な成果である。また、これまで報告されている医薬品曝露による水生生物の行動異常の作用機序の説明につながる重要な成果である。

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 5件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 16件、 招待講演 6件) 図書 (3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Center for Ecology and Hydrology(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Proposal for fluorescence-based in vitro assay using human and zebrafish monoamine transporters to detect biological activities of antidepressants in wastewater2021

    • 著者名/発表者名
      Masaru Ihara, Han Zhang, Mariko O. Ihara, Daisuke Kato, Hiroaki Tanaka
    • 雑誌名

      Science of the Total Environment

      巻: 770 ページ: 144665-144665

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2020.144665

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of pharmaceutical activities of G-protein coupled receptor targeted pharmaceuticals in Chinese wastewater effluent2020

    • 著者名/発表者名
      Han Zhang, YingchaoLin, Zhengyu Men, Masaru Ihara, Weizun Li, Kai He
    • 雑誌名

      Chinese Chemical Letters

      巻: 31 号: 10 ページ: 2859-2863

    • DOI

      10.1016/j.cclet.2020.08.040

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Biological Activity-Based Prioritization of Pharmaceuticals in Wastewater for Environmental Monitoring: G Protein-Coupled Receptor Inhibitors2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Han、Ihara Mariko O.、Nakada Norihide、Tanaka Hiroaki、Ihara Masaru
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 54 号: 3 ページ: 1720-1729

    • DOI

      10.1021/acs.est.9b05768

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterization of G protein‐coupled estrogen receptors in Japanese medaka, Oryzias latipes2020

    • 著者名/発表者名
      Miyaoku Kaori、Ogino Yukiko、Lange Anke、Ono Ayaka、Kobayashi Tohru、Ihara Masaru、Tanaka Hiroaki、Toyota Kenji、Akashi Hiroshi、Yamagishi Genki、Sato Tomomi、Tyler Charles R.、Iguchi Taisen、Miyagawa Shinichi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Toxicology

      巻: - 号: 9 ページ: 1390-1399

    • DOI

      10.1002/jat.4130

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Wastewater‐derived antagonistic activities of G protein‐coupled receptor‐acting pharmaceuticals in river water2020

    • 著者名/発表者名
      Ihara Masaru、Hanamoto Seiya、Ihara Mariko O.、Zhang Han、Tanaka Hiroaki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Toxicology

      巻: 2020 号: 7 ページ: 32077112-32077112

    • DOI

      10.1002/jat.3952

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantification of Pharmaceutical Related Biological Activity in Effluents from Wastewater Treatment Plants in UK and Japan.2018

    • 著者名/発表者名
      Han Zhang, Masaru Ihara, Seiya Hanamoto, Norihide Nakada, Monika D. Jurgens, Andrew C. Johnson, Hiroaki Tanaka.
    • 雑誌名

      Envrion. Sci. Technol.

      巻: 52 ページ: 11848-11856

    • DOI

      10.1021/acs.est.8b03013

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection of physiological activity of pharmaceuticals in wastewater and river water.2018

    • 著者名/発表者名
      Ihara M, Zhang H, Hanamoto S, Tanaka H
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 38 ページ: 281-287

    • NAID

      130006410647

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 下水,河川水からの医薬品生理活性の検出2018

    • 著者名/発表者名
      井原賢, Zhang Han, 花本征也,田中宏明
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 38

    • NAID

      130006410647

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Prediction and management of emerging chemicals in the water environment2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki TANAKA, Masaru IHARA, Norihide NAKADA, Han ZHANG,Hiromasa YAMASHITA, Seiya HANAMOTO
    • 学会等名
      The 22nd UK-Japan Annual Scientific Workshop on Research into Environmental Endocrine Disrupting Chemicals
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PPCPsの水生生物への影響:神経系薬を中心に2019

    • 著者名/発表者名
      井原賢
    • 学会等名
      第33回環境ホルモン学会講演会、水環境中における医薬品及びパーソナルケア製品(PPCPs)に関する最近の動向について
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Prediction and management of emerging chemicals in the water environment2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki TANAKA, Masaru IHARA, Norihide NAKADA, Han ZHANG,Hiromasa YAMASHITA, Seiya HANAMOTO
    • 学会等名
      The 21th UK-Japan Annual Scientific Workshop on Research into Environmental Endocrine Disrupting Chemicals
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of G Protein-Coupled Receptor-acting Pharmaceuticals Responsible for Biological Activities in Wastewater in England2019

    • 著者名/発表者名
      Han Zhang, Hiroaki Tanaka, Masaru Ihara
    • 学会等名
      11th Micropol & Ecohazard Conference、Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel in vitro assays to investigate adverse effects of environmental pharmaceuticals on aquatic species2019

    • 著者名/発表者名
      Masaru Ihara, Han Zhang, Mariko O. Ihara, Daisuke Kato, and Hiroaki Tanaka
    • 学会等名
      The 5th Asian Symposium on Water Reuse -Technology Renovation and Risk Management, Yokohama, Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biological-activity-based prioritization of pharmaceuticals in wastewater in Japan and England2019

    • 著者名/発表者名
      Han Zhang, Hiroaki Tanaka, Masaru Ihara
    • 学会等名
      The 21th UK-Japan Annual Scientific Workshop on Research into Environmental Endocrine Disrupting Chemicals, Otsu, Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of biological activity of antidepressants in wastewater treatment plant effluents in Japan and UK using in vitro assay2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kato, Mariko Ihara, Han Zhang, Hiroaki Tanaka, Masaru Ihara
    • 学会等名
      The 21th UK-Japan Annual Scientific Workshop on Research into Environmental Endocrine Disrupting Chemicals, Otsu, Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biological activity-based prioritization of pharmaceuticals in wastewater of England and Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Han Zhang, Norihide Nakada, Masaru Ihara, Hiroaki Tanaka
    • 学会等名
      The 5th Asian Symposium on Water Reuse -Technology Renovation and Risk Management, Yokohama, Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biological activities of antidepressants in wastewater to fish monoamine transporters2019

    • 著者名/発表者名
      Masaru Ihara, Mariko O. Ihara, Daisuke Kato, Han Zhang, and Hiroaki Tanaka
    • 学会等名
      Europe 29th Annual Meeting、Helsinki, Finland
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒトおよびメダカのトランスポーターを用いたin vitroアッセイによる下水処理水中の抗うつ薬の薬理活性の検出2019

    • 著者名/発表者名
      加藤大典, 井原満理子, 張晗, 田中 宏明, 井原賢
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] バイオアッセイ、ターゲット分析、予測スクリーニングによる 下水処理水中の各種受容体拮抗作用物質の探索2019

    • 著者名/発表者名
      中田典秀, 張晗, 井原賢
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 水環境中の汚染医薬品による生態影響の理解にむけて2018

    • 著者名/発表者名
      井原賢
    • 学会等名
      株式会社フソウ フソウ技術発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] How we should manage human pharmaceuticals in in waters to protect aquatic species?2018

    • 著者名/発表者名
      Masaru Ihara
    • 学会等名
      The 4th Asian Symposium on Water Reuse -Technology Renovation and Risk Management
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Prediction and management of emerging chemicals in the water environment2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki TANAKA, Masaru IHARA, Fumiaki OGAWA
    • 学会等名
      The 20th UK-Japan Annual Scientific Workshop on Research into Environmental Endocrine Disrupting Chemicals
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Change of estrogenic activity during wastewater reclamation process2018

    • 著者名/発表者名
      Masaru Ihara
    • 学会等名
      Engineering Academy of Japan - US National Academy of Engineering, 2018 Japan-America Frontiers of Engineering Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of newly developed in vitro assay to detect physiological activities of antidepressants in wastewater2018

    • 著者名/発表者名
      Masaru Ihara, Mariko O. Ihara, Daisuke Kato, Han Zhang, Hiroaki Tanaka
    • 学会等名
      SETAC Europe 28th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 抗うつ薬の検出を目的とする蛍光基質を用いたin vitroアッセイの下水処理水への適用検討2018

    • 著者名/発表者名
      加藤大典, 井原賢, 井原満理子, ZHANG Han, 田中宏明
    • 学会等名
      第40回環境衛生工学研究
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 生理活性に基づく下水処理水中のアンジオテンシンII受容体拮抗作用(薬)のターゲット分析および予測スクリーニング2018

    • 著者名/発表者名
      中田典秀, ZHANG Han, 井原賢
    • 学会等名
      日本水環境学会年会講演集
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 水環境中の汚染医薬品による生態影響の理解にむけて2018

    • 著者名/発表者名
      井原賢
    • 学会等名
      環境省 平成29年度化学物質の内分泌かく乱作用に関する公開セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Change of estrogenic activity during wastewater reclamation process2017

    • 著者名/発表者名
      Masaru Ihara
    • 学会等名
      The 3rd Asian Symposium on Water Reuse
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of physiological activities of antidepressant pharmaceuticals in wastewater by fluorescence based in vitro assay2017

    • 著者名/発表者名
      Masaru Ihara
    • 学会等名
      Green Technologies for Sustainable Water (GTSW) Conference - 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Detection of physiological activities of antidepressant pharmaceuticals in wastewater by fluorescence based in vitro assay2017

    • 著者名/発表者名
      Masaru Ihara
    • 学会等名
      SETAC North America 38th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prediction and management of emerging chemicals in the water environment2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki TANAKA, Masaru IHARA, Norihide NAKADA, Han ZHANG
    • 学会等名
      The 19th UK-Japan annual scientific workshop on research into environmental endocrine disrupting chemicals
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水環境中の微量汚染化学物質と病原微生物について2017

    • 著者名/発表者名
      井原賢
    • 学会等名
      K-CONNEXファーストコンタクト、KRPアイデア・シェアリング・コミュニティ第6回
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 下水処理排水のエストロゲン活性およびエストロゲン遮断効果2017

    • 著者名/発表者名
      長江真樹,三島和也,田島英佳,山城加奈子,加島未奈子,征矢野清,高尾雄二
    • 学会等名
      第26回環境化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] In vitroアッセイによる下水中の抗うつ薬様物質の生理活性の検出2017

    • 著者名/発表者名
      井原賢、井原満理子、加藤大典、HanZhang、田中宏明
    • 学会等名
      第20回環境ホルモン学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 総説 医薬品による水環境への影響について2020

    • 著者名/発表者名
      井原賢
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      日本病院薬剤師会雑誌
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] PPCPsの水生生物への影響:神経系薬を中心に2019

    • 著者名/発表者名
      井原賢
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      環境ホルモン学会 ニュースレター、Vol22, No2
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 研究最前線 ヒトおよびメダカのトランスポーターを用いたin vitroアッセイによる下水処理水中の抗うつ薬の薬理活性の検出2019

    • 著者名/発表者名
      加藤大典, 井原満理子, 張晗, 田中宏明, 井原賢
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      環境ホルモン学会 ニュースレター、Vol21, No4
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 井原賢研究グループHP

    • URL

      https://ihara-lab.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 井原賢研究グループHP

    • URL

      http://ihara-lab.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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