多環芳香族炭化水素類(PAHs)のホルモン活性等価係数(HAEF)の確立

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14042219
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 鳥羽 陽 金沢大学, 薬学部, 助手 (50313680)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 早川 和一 金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (40115267)
• Keywords: 多環芳香族炭化水素 / 内分泌撹乱 / シトクロムP450 / 代謝物 / エストロゲン

Research Abstract

多環芳香族炭化水素類(PAH)は、化石燃料に含まれ、また燃焼過程で生成する非意図的生成物であり、内分泌撹乱物質の一つとして疑いが持たれている。呼吸や食事を介して摂取されたPAHの多くは生体内で主としてシトクロムP450により代謝されてモノヒドロキシ体、ジオール体、キノン体等を生成する。エストロゲン様作用を有する化合物は一般的に、フェノール性水酸基を持つことが知られており、PAHの代謝物の中で、特にモノヒドロキシ体がエストロゲン様活性を有することが予測できる。そこで本研究では、ヒトに対するPAHモノヒドロキシ体の内分泌撹乱作用のリスク評価を行うにあたり、まず組換え酵母内で生産されるエストロゲンレセプター(ER)にエストロゲン様物質が結合することで、β-ガラクトシダーゼが発現するように設計された酵母を利用した酵母two-hybrid法を用いて、2〜6環のPAH及びそれらのモノヒドロキシ体合わせて約80種のエストロゲン様/抗エストロゲン作用を一律に評価した。その結果、活性はPAHには認められず、モノヒドロキシ体にのみ観察され、それらの活性は環数や水酸基の位置によって著しく異なることが明らかとなった。エストロゲン様活性については、強い活性をもつ多くの化合物は3〜5環構造を有し、2-hydroxyfluorene (2-OHFle)(3環)、4-hydroxybenz[a]anthracene (4-OHBaA)(4環)、3-hydroxybenzo[a]pyrene(3-OHBaP)(5環)が特に強い活性を示した。また抗エストロゲン活性についても4環構造を有する多くの化合物が強い活性を示した。特に3-benzo[c]phenanthreneはERのアンタゴニストである4-hydroxytamoxifenよりも強い活性を示した。

Research Products

• [Publications] Akira Toriba: "Quantification of 2-Hydroxyfluorene in Human Urine by Column-switching High Performance Liquid Chromatography with Fluorescence Detection"Analyst. (2003)
• [Publications] Akira Toriba: "Quantification of Polycyclic Aromatic Hydrcarbons (PAHs) in Human Hair by HPLC with Fluorescence Detection: A Biological Monitoring Method to Evaluate the Exposure to PAHs"Biomedical Chromatography. (2003)
• [Publications] Ryoichi Kizu: "A Role of Aryl Hydrocarbon Receptor in Antiandrogenic Effects of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in LNCaP Human Prostate Carcinoma Cells"Archives of Toxicology. (2003)
• [Publications] Akira Toriba: "Method of determining monohydroxybenzo[a]pyrene isomers using column-switching high-performance liquid chromatography"Analytical Biochemistry. 312. 14-22 (2003)
• [Publications] Akira Toriba: "Determination of benzo[a]pyrene metabolites by human cytochrome P450 using column-switching HPLC with fluorescence detection"Luminescence. 17. 14-22 (2002)
• [Publications] Thaneey Chetiyanukornkul: "Determination of 1-Hydroxypyrene in Human Urine by HPLC with Fluorescence Detection Using a Deuterated Internal Standard"Journal of Chromatography A. 961. 107-112 (2002)