食品由来化学物質のリスク評価のための多層的in vitro評価系の開発

文献情報

• 文献番号: 202523030A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 食品由来化学物質のリスク評価のための多層的in vitro評価系の開発
• 研究課題名（英字）: -
• 課題番号: 25KA3005
• 研究年度: 令和7(2025)年度
• 研究代表者(所属機関): 藤岡 正喜(公立大学法人大阪 大阪公立大学 大学院医学研究科 分子病理学)
• 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 食品の安全確保推進研究
• 研究開始年度: 令和7(2025)年度
• 研究終了予定年度: 令和9(2027)年度
• 研究費: 2,233,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

食品安全行政において、本邦では食品の危害因子を評価し、防除する為に必要な基準策定を行っている。食品関連物質の毒性評価が重要である一方で、評価のための標準法であるげっ歯類を用いた1年間慢性毒性試験および2年間発がん性試験は、時間的・経済的・人的コストが膨大であり、全ての物質への対応は困難である。本研究では、先行研究(厚生労動科研：鰐渕班 H29〜R2およびR2〜4）で得られた包括的なラット毒性データベース（肝臓組織及び遺伝子データおよび毒性・発がん性評価数理モデル）およびOpen TG-GATEsを活用し、ヒトin vitro評価系の開発と検証を行うことを目的とした。

研究方法

令和7年度は、ヒト不死化肝細胞株（HepaMN or HepaRG）を用いた培養系の確立を目的として種々の検討を行った。被験物質の投与濃度決定に際して、96ウェルプレートにおける適切な細胞数および培養期間をそれぞれ、5,000 細胞、24時間と決定した。本研究で用いる被験物質については、先行研究で評価した化学物質（ラット1日ばく露試験：69物質、28日ばく露試験：16物質）のうち、食品関連化学物質（食品由来の発がん物質、食品添加物あるいは食品残留および汚染物質）として報告されている化学物質4種 (Methimazole, Coumarin, EthinylestradiolおよびRetinol)について、検討を行った。
設定した培養条件において、Methimazole, Coumarin, EthinylestradiolおよびRetinolを用いて細胞の生存アッセイを実施し、LC50を取得した。加えて、先行研究(厚生労働科学研究費補助金(鰐渕班, H29-R2, R2-R4)で構築した、遺伝毒性肝発がん物質検出モデルの方法論に従い、LC50の3分の1を添加した24時間後にmRNAを回収し、遺伝毒性肝発がん物質検出遺伝子セットの発現パラメーターを取得した。

結果と考察

今年度は2種類のヒト不死化肝細胞株 (HepaRGおよびHepaMN)を用いて、被験物質のLC50値を評価するために、培養条件の検討および各種被験物質におけるLC50値の算出と遺伝毒性肝発がん物質検出のための遺伝子マーカーセットのqPCR解析を実施した。MTZ, CMA, VA添加で得られたLC50値について、HepaRGおよびHepaMNの両者で比較的近似したLC50値が得られた。また、先行研究で得られた遺伝毒性肝発がん物質検出のための遺伝子マーカーセット10遺伝子のqPCR解析の結果、同一被験物質においてHepaRGおよびHepaMNの両者で比較的近似した発現パターンが得られた。HepaRG細胞は欧米人助成の肝がん由来細胞であり、またHepaMN細胞は胆道閉鎖症の日本人患者由来肝細胞を不死化した細胞であることから、両者を比較することで、人種が異なることによる化学物質への感受性差が検討できることが期待される。今回検討した4物質では、人種の違いによる感受性差はみられなかった。
先行研究にて構築した遺伝子マーカーセットによる遺伝毒性肝発がん物質判定モデルにおいて、ラットを用いた研究と同様に、2種類のヒト不死化肝細胞株において判定結果は陰性となったことから、ヒト不死化肝細胞株においてもラットと同様の結果が得られる可能性が示唆された。また今回検討した4物質のうち、投与24時間後の組織学的変化として、ラット肝臓における小葉中心性の好酸性変化がCMAでのみ、Open TG-GATEsにて報告されていることから、CMA添加後の細胞の形態変化について、ヒト不死化肝細胞において検討する必要がある。
今後、検討物質を増やすとともに、薬物代謝酵素活性の維持確認（CYP3A4等のP450遺伝子発現）、細胞毒性評価の実施（ATP量、LDH漏出、ミトコンドリア機能）について検討を行い、HepaRGおよびHepaMNの類似点および相違点を明らかにする。また得られた毒性所見が先行研究における病理組織学的変化と相関がみられるかどうか検討を行うことで、in vivoおよびin vitro双方から裏打ちされた評価系の確立を目指す。

結論

本研究において基盤となるヒト不死化肝細胞の培養条件を確立する事ができた。またMethimazole, Coumarin, EthinylestradiolおよびRetinolのLC50値を取得し、遺伝毒性肝発がん物質ではないことが示唆された。本試験法を用いることで、ヒト肝臓に対する食品由来化学物質による毒性を安定的に評価できる可能性が示唆された。

公開日・更新日

• 公開日: 2026-08-16
• 更新日: -

収支報告書

• 文献番号: 202523030Z