文献情報
文献番号
202226017A
報告書区分
総括
研究課題名
ナノマテリアル吸入曝露影響評価のための効率的慢性試験法の開発に関する研究
課題番号
21KD2004
研究年度
令和4(2022)年度
研究代表者(所属機関)
広瀬 明彦(国立医薬品食品衛生研究所 安全性予測評価部)
研究分担者(所属機関)
- 高橋 祐次(国立医薬品食品衛生研究所 安全性生物試験研究センター 毒性部・動物管理室)
- 横田 理(国立医薬品食品衛生研究所 安全性生物試験研究センター毒性部)
- 北條 幹(東京都健康安全研究センター 薬事環境科学部)
- 津田 洋幸(公立大学法人 名古屋市立大学 津田特任教授研究室)
- 渡部 徹郎(東京大学大学院医学系研究科（医学部）)
- 菅野 純(国立医薬品食品衛生研究所 安全性生物試験研究センター 毒性部)
- 石丸 直澄(徳島大学大学院ヘルスバイオサイエンス研究部（歯学系）)
- 小林 憲弘(国立医薬品食品衛生研究所 生活衛生化学部)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 健康安全確保総合研究分野 化学物質リスク研究
研究開始年度
令和3(2021)年度
研究終了予定年度
令和5(2023)年度
研究費
33,442,000円
研究者交替、所属機関変更
-
研究報告書（概要版）
研究目的
本研究は先行研究において開発してきた通常の二年間連続吸入曝露試験結果と比較可能な慢性間欠型曝露手法をより効率化し、複数慢性試験の同時進行が可能となる短期曝露型の曝露手法の開発を目的とする。さらに、定量的リスク評価のため吸入曝露後の体内分布とそのメカニズム解析を行うと共に、曝露評価手法の最新情報を入手することも目的とする。
研究方法
本研究では、2年間の慢性吸入曝露試験結果が唯一利用出来る多層カーボンナノチューブのデータに基づくナノマテオリアルの吸入曝露リスク評価法の開発を目指す研究行っており、今年度は、慢性影響評価法の改良と吸入曝露装置の効率化研究において検体調製工程の自動化の実用化を目指した改良と、短期間間欠吸入慢性観察実験を開始した。また、短期間の間欠気管内投与は、経過観察をすると共に用量依存性の解析研究も開始した。さらに、体内分布の把握とそのメカニズム解析を引き続き行うと共に、ナノマテリアルの曝露評価手法の最新国際情報を入手した。
結果と考察
ナノマテリアルの吸入曝露システムの効率化に関しては、ボトルネックとなっている検体調製工程の自動化を検討し、ろ過効率に大きく影響するケーキの生成抑制を撹拌子を導入することにより自動化の目処が立った。ろ液の凍結方法については、ドライアイスを冷媒として用いることで、同重量のTBAを固化することが可能であることが示された。本研究からは従来から使用してきたMWNT-7同様の製造方法で作成したNT-7について、単回吸入曝露試験における肺負荷量の経時的変化の結果をもとに、NT-7の半減期はおよそ7日であることを明らかにし、この結果をもとに1週間に1回の13回の間欠吸入曝露試験を開始した。一方、短期間のラット間歇気管内投与実験では、全13回の投与が完了し経過観察中であり、肺負荷量を既報と比べると用量依存的に肺腫瘍および胸膜中皮腫の誘発が期待できるレベルと考えられた。Prox1-GFP に対するナノマテリアル吸入曝露の結果、気管支の分岐部分においてMWNT-7が集積し、リンパ管の形状が変化することが示された。さらに、TGF-βの内皮細胞に対する作用についてEndoMTレポーター細胞を用いた検討においてRNA-sequencingを行った結果、部分的EndoMTが誘導されている細胞の特異的マーカー候補を同定した。また、NT-7の単回吸入暴露による肺免疫への影響はMWCNT-7吸入暴露と異なった反応性が存在することが明らかになった。加えて、MWCNT-7暴露によるマクロファージを介した慢性化および線維化の分子機序の一旦が明らかにされた。一方、TIPS法で多層ナノチューブを投与した際の用量依存性と発がん標的組織の関係を明らかにする事を目的として、MWCNT-7を0.00008～0.5mg/ラットで用量依存性を検討する慢性観察研究を開始した。曝露評価に関しては、曝露評価ツール・モデルの開発とガイドライン文書の進捗に関するOECDの最新動向を入手できた。今後も開発・評価が継続される見通しであることから，引き続き情報収集を行う必要があると考えられた。
結論
今年度の成果としては、間歇曝露型の吸入曝露装置の実用化の目処が立ってきており、短期吸入曝露慢性実験に加えて発がん性の用量相関性解析も開始できた。また、ナノマテリル曝露の体内分布解析が透明化技術により順調に進展しており、in vitro研究でも特異的マーカー候補を明らかにできている。曝露評価に関しても曝露評価ツール・モデルに関するOECDの最新動向を入手できた。
公開日・更新日
公開日
2023-07-31
更新日
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