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感受性要因に注目した化学物質の健康影響評価(平成 20年度)
Health risk assessment methods of environmental chemicals that cause sensitivity

予算区分
AA 中核研究
研究課題コード
0610AA302
開始/終了年度
2006~2010年
キーワード(日本語)
感受性,高次機能,発生,免疫系,神経系,内分泌系
キーワード(英語)
SENSITIVITY, HIGHER BIOLOGICAL FUNCTION, DEVELOPMENT, IMMUNE SYSTEM, NERVOUS SYSTEM, ENDOCRINE SYSTEM

研究概要

環境化学物質による内分泌系・免疫系・神経系などの高次生命機能のかく乱による生殖・発生・免疫・神経行動・遺伝的安定性などへの影響の解明が求められている。本研究では、先端技術を活用したバイオマーカーやスクリーニング手法の開発などにより、化学物質に対する感受性要因に注目して健康影響を評価する。特に、胎児・小児・高齢者や遺伝的素因保持者などの化学物質曝露に脆弱な集団の高感受性要因の解明を進め、高感受性の程度を把握し、感受性の個人差を包含したリスク評価、環境リスク管理対策の検討に必要となる科学的知見を提供することを目的とする。

研究の性格

  • 主たるもの:基礎科学研究
  • 従たるもの:応用科学研究

全体計画

本研究では、まず、環境化学物質に対し高い感受性を示す集団の候補、環境化学物質に対し高感受性を示す高次機能指標、高感度・高精度に影響評価することが可能な評価法について、これまでの疫学研究、臨床研究、実験動物研究から割り出し、動物モデルを用いて実際の化学物質曝露を行い想定される高感受性要因を同定・検出する。さらに、評価期間の短期化や簡便化を図れる新たな高次機能影響評価モデルを開発し、総合的な評価を可能にする。また、これに並行し、複数の環境化学物質を対象とし、環境化学物質の高次機能影響を評価する。次に、同定・検出された因子を、ヒトにおける高感受性集団曝露による影響評価に適用できる指標として応用し、適切な評価法の確立をめざす。化学物質による高次生命機能の撹乱による、生体恒常性維持機構に及ぼす影響の解明を通して、環境中に存在する化学物質に対する感受性を修飾する生体側の要因を明らかにし、感受性要因を考慮した化学物質の健康影響評価手法を提案する。具体的には、
(1) 低用量の環境化学物質曝露により引き起こされる神経系、免疫系などの生体高次機能への新たな有害性を同定し評価するモデルを開発する。
(2) 胎児・小児・高齢者など感受性の時間的変動の程度を把握し、発達段階に応じた影響を包含したリスク評価、環境リスク管理対策の検討に必要となる科学的知見を提供する。
(3) 化学物質曝露に脆弱な集団にみられる高感受性を呈する要因の解明や様々な要因の複合影響を評価するスクリーニングシステムを開発する。 

今年度の研究概要

サブ1遺伝的感受性要因に注目した化学物質の健康影響評価では、マウスの系統間差の研究でトルエンの曝露に対して影響をうけやすい感受性の高いモデル候補が判明したのでそのモデルを用いて海馬、嗅球などの脳領域、脾臓、胸腺などの免疫領域でメカニズムの解明を行う。具体的に、マウス嗅覚検知閾値の解析、免疫疾患モデルマウスにおけるトルエン曝露による影響メカニズムを転写因子レベルで比較検討する。低濃度トルエン曝露に対する感受性系統C3Hマウスでの抗原の感作による海馬記憶関連遺伝子の発現亢進メカニズムについて探索する。サブ2時間的感受性要因に注目した化学物質の健康影響評価では、異なる臓器、機能に着目して得られた発達期における感受性期のより詳しいメカニズムの解明と異なる化学物質による感受性期の違いについて検証する。具体的に、脳形成Gでは、周生期の低濃度トルエン曝露が出生7日齢でアポトーシス細胞死を促進することが明らかになったので、周生期曝露の成熟個体の脳の構造および機能への影響を明らかにする。免疫・感染Gでは、BALB/c,C57BLマウスを用いてトルエンの胎児期、および胎児期+乳児期曝露でTh1/Th2バランスのかく乱が認められたので、感受性マウスC3Hを用いて胎児期トルエン曝露の成熟個体のTh1/Th2バランスへの影響を解析する。内分泌Gでは、TCDDによる骨形成阻害機構を明らかにしたので、腎形成におけるTCDD曝露の影響を量−反応関係から明らかにし、臨界期の解明をめざす。行動Gでは、ロテノン投与による多動性障害のメカニズムを追求するとともに、新生児投与と生体投与との量−反応関係の違いを明らかにする。循環Gでは、農薬を用いて正常動物における血管新生影響メカニズムおよび用量反応関係を解析する。サブ3複合的感受性要因に注目した化学物質の健康影響評価では、in vivoアトピー性皮膚炎モデルでのこれまでの検証でより低濃度で影響を示したフタル酸類に焦点を絞り、雌雄差、および小児期曝露と成体期曝露の影響を比較し、感受性要因の重要度のランク付けを試みる。

課題代表者

藤巻 秀和

担当者

  • 石堂 正美環境リスク・健康研究センター
  • 黒河 佳香環境リスク・健康研究センター
  • 山元 昭二
  • 塚原 伸治
  • 西村 典子
  • 柳澤 利枝環境リスク・健康研究センター
  • 高野 裕久
  • 井上 健一郎
  • 野原 恵子環境リスク・健康研究センター
  • portrait
    中島 大介環境リスク・健康研究センター
  • portrait
    曽根 秀子環境リスク・健康研究センター