環境研究総合推進費による研究（未来環境創造型基礎研究）

２．化学物質による生物・環境負荷の総合評価法の開発に関する研究
―培養神経細胞における神経突起伸展を指標とした化学物質の毒性評価―

〔担当者〕

〔期　間〕
平成９〜１１年度（１９９７〜１９９９年度）

〔目　的〕
化学物質による生物・環境への負荷を総合的かつ複合効果も含めて評価するために，簡易生物評価系を用いた評価手法を新たに確立することを目的とする。さらに，この評価手法を用いた環境汚染物質評価の諸問題を解決し，総合指標として環境管理するための考え方を提案する。

〔内　容〕
簡易生物評価法としては，ヒトやほ乳動物，水生生物由来の培養細胞あるいは遺伝子組換え細胞などを活用し，毒性検出原理が異なる十数種類の生物評価法を探索・改良し，化学物質に対して最も鋭敏かつ信頼性の高い手法を確立する。さらに，我が国で環境汚染が憂慮されている化学物質の中から生物影響と環境暴露の観点で重要と思われる物質を３００種類程度選定し，新たに確立した各評価手法に適用し，比較定量評価を行うことで，各評価手法の適用性と問題点を横断的に解析する。これらの基礎研究結果を基に，複数種の物質が共存した場合あるいは紫外線や酸素などに暴露した場合及び実際の環境水，底質，産業廃棄物溶出液等についても併せて検討することで，化学物質による生物・環境への複合的リスクを予知的に総合評価する手法を実用化を志向した機器の開発を含め達成する。

〔成　果〕
株化神経細胞であるヒト神経芽細胞腫ＮＢ−１細胞は，培養下において自発的に神経突起を伸展するが，ｄｉｂｕｔｙｒｙｌ ｃＡＭＰの共存によってその突起伸展は著しく促進される。この突起伸展に伴って，神経軸索に局在し，特に成長円錐（伸展する神経突起の先端部分のアメーバ様構造体）に濃縮されている細胞膜裏打ちタンパク質４４０ｋＤ ａｎｋｙｒｉｎＢの発現が亢進する。そこで，神経細胞に特異的な機能・現象であるこの神経突起伸展並びに４４０ｋＤ ａｎｋｙｒｉｎＢ発現を指標として，本年度は１５０種類の化学物質の毒性評価を試みた。メチル水銀，あるいはβ−Ｅｓｔｒａｄｉｏｌ−１７−ａｃｅｔａｔｅ等では，生細胞数にほとんど変化の見られない濃度への暴露により神経突起伸展が有意に抑制され，逆にＤｉ−２−ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ ｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＣｄＣｌ２等では神経突起伸展が促進された。試験した他の多くの化学物質では，神経突起伸展の抑制が細胞の生存率の低下とほぼ並行して認められた。一方，４４０ｋＤ ａｎｋｙｒｉｎＢ発現量は，神経突起伸展度とほぼ一致して増減し，両指標が化学物質の有害性評価指標として利用可能であることが示唆された。
〔発　表〕ｂ−１２８，１２９， １３２