男児外陰部異常症および生殖機能障害と化学物質：個体感受性と暴露量に関するゲノム疫学研究

文献情報

• 文献番号: 201035004A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 男児外陰部異常症および生殖機能障害と化学物質：個体感受性と暴露量に関するゲノム疫学研究
• 課題番号: H20-化学・一般-004
• 研究年度: 平成22(2010)年度
• 研究代表者(所属機関): 緒方 勤(（独）国立成育医療研究センター研究所 分子内分泌研究部)

研究分担者(所属機関)

• 大迫　誠一郎(東京大学大学院医学系研究科　疾患生命工学センター)
• 曽根　秀子(国立環境研究所　環境リスク研究センター)
• 安彦　行人(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)
• 吉永　淳(東京大学新領域創成科学研究科　環境システム学専攻　環境健康システム学)
• 大矢　幸弘(（独）国立成育医療研究センター病院　内科系専門診療部)
• 小島　祥敬(名古屋市立大学大学院医学研究科　腎・泌尿器科学分野)

• 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: 平成20(2008)年度
• 研究終了予定年度: 平成22(2010)年度
• 研究費: 27,430,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

本研究の目的は、男児外陰部異常症および生殖機能障害と化学物質の関連性を個体感受性と暴露量の両者の観点から解明することである。その必要性は、その因果関係の解明が環境リスク評価上の重要課題となっていることにある。特に、小児など脆弱な集団を保護する必要性が国際化学物質管理会議で再確認され、個体感受性を勘案した評価スキームの構築が急務となっている。

研究方法

下記の内容を検討した。

結果と考察

主たる成果は以下のとおりである。 (1) ダイオキシン暴露と外陰部異常症の関連の解析：尿道下裂責任遺伝子MAMLD1がテストステロン産生に関与すること、MAMLD1がCYP17A1発現を特異的に調節すること、MAMLD1がダイオキシンによるテストステロン産生低下に関与することが示された。これは、ダイオキシン暴露による外陰部異常症発症機序の解明へと繋がるものと期待される。(2) 尿道下裂患者の包皮組織mRNA発現とDNAメチル化解析：エピジェネティク修飾の観点から暴露レベルと尿道下裂発症との関連性がより明瞭になると思われる。(3) ダイオキシン関連遺伝子群の網羅的相関解析とバイオインフォマティクスによる影響化学物質の推定解析に関する研究：多数のダイオキシンシグナル伝達関連分子の多型と外陰部異常症発症の関連が示された。(4) エストロゲン受容体α遺伝子上の内分泌撹乱化学物質感受性ハプロタイプと絶対連鎖不平衡を示す微小欠失ノックアウトマウス：これにより、ヒトで見いだされたエストロゲン受容体α遺伝子の外陰部異常症感受性ハプロタイプの機能解析が可能となってきた。(5) 各種化学物質の測定と曝露レベルの推定に関する研究：エストロジェン活性、抗アンドロジェン活性を持つことが知られている化学物質の定量が可能となり、これらの物質が、妊婦の尿から検出されたことは、既に、内分泌撹乱化学物質への胎児期暴露が実際に生じていることが示された。(7) 成育コホート集団の検討：妊娠中の食事内容の分析による胎児期暴露量の推定と、5歳児を対象とする採血を開始し、環境化学物質測定のための血清保存を開始した。5歳時点での参加率が約75%と出生コホート研究としてはかなり高い水準に達していることから、今後約2年に亘って収集が続く5歳時点のデータは信頼性の高いものになることが期待される。

結論

これらのデータは、男児外陰部異常症および生殖機能障害と化学物質の関連性を、個体感受性と暴露量の観点から解明する上で重要な情報を与えるものである。

公開日・更新日

• 公開日: 2011-06-07
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 201035004B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 男児外陰部異常症および生殖機能障害と化学物質：個体感受性と暴露量に関するゲノム疫学研究
• 課題番号: H20-化学・一般-004
• 研究年度: 平成22(2010)年度
• 研究代表者(所属機関): 緒方 勤(（独）国立成育医療研究センター研究所 分子内分泌研究部)

研究分担者(所属機関)

• 大迫　誠一郎(東京大学大学院医学系研究科　疾患生命工学センター)
• 曽根　秀子(国立環境研究所　環境リスク研究センター)
• 安彦　行人(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)
• 吉永　淳(京大学新領域創成科学研究科　環境システム学専攻　環境健康システム学)
• 大矢　幸弘(（独）国立成育医療研究センター　内科系専門診療部)
• 小島　祥敬(名古屋市立大学大学院医学研究科　腎・泌尿器科学分野)

• 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: 平成20(2008)年度
• 研究終了予定年度: 平成22(2010)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

本研究の目的は、男児外陰部異常症および生殖機能障害と化学物質の関連性を個体感受性と暴露量の両者の観点から解明することである。

研究方法

下記の内容を検討した。

結果と考察

本研究期間において以下のような成果が得られた。 (1) ESR1における外陰部異常症発症感受性ハプロタイプの解析：この感受性ハプロタイプと絶対連鎖不平衡を示す2,244 bpの微小欠失の同定、同一ハプロタイプとイタリア人男児における外陰部異常症発症の関連性の同定、外陰部皮膚繊維芽細胞を用いた発現解析の開始、この欠失部位周辺の約7 kbをノックインしたキメラマウスの作製、感受性ハプロタイプの世代間頻度解析を行った (2) エストロゲン受容体β遺伝子 (ESR2)における精子形成障害感受性ハプロタイプの同定：ESR2に約60 kbのハプロタイプブロックが存在し、その中の特定ハプロタイプが感受性因子として作用することを世界で初めて見いだした。(3) 化学物質応答遺伝子群の網羅的解析：国際HapMap計画の成果に基づくタグSNPを用いた96個のSNP解析から、ダイオキシンシグナル伝達関連遺伝子であるAHR,とARNT2, CYP1A2,男性ホルモン産生に関与するCYP17A1, Bisphenol-A受容体遺伝子とされるNR1I2において感受性SNPが同定された。(4) 標的組織におけるメチル化解析：尿道下裂患者25例の外陰部皮膚組織を用いて種々の遺伝子のプロモーター領域のメチル化解析を行い、解析した検体中13サンプルでSRD5A2の十分なメチル化が得られた。(5) ダイオキシン暴露と外陰部異常症の関連の解析：尿道下裂責任遺伝子MAMLD1がテストステロン産生に関与すること、MAMLD1がCYP17A1発現を特異的に調節すること、MAMLD1がダイオキシンによるテストステロン産生低下に関与することを示した。(6) 化学物質濃度測定：抗アンドロジェン作用、エストロジェン作用をもつことが知られている尿中の代謝産物19物質がLC/MS/MSあるいはGC/MSにより測定することができることが示された。(7) 成育コホート集団の検討：今年度は昨年度から開始した5歳時点で化学物質の測定のため血液検体を採取した。また、6歳時点の成長発育と健康に関するアンケート調査を開始した。これにより、現在の小児の暴露量を直接測定することが可能となった。

結論

これらのデータは、男児外陰部異常症および生殖機能障害と化学物質の関連性を、個体感受性と暴露量の観点から解明する上で重要な情報を与えるものである。

公開日・更新日

• 公開日: 2011-06-07
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 201035004C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: エストロゲン受容体の研究は、環境化学物質の女性ホルモン様効果を介在する本質が当該遺伝子の2,244 bpの微小欠失であることを明確にすると共に、暴露量の増加のために同じ高感受性個体であっても近年の小児において疾患発症リスクが高いことを示す成果である。また、多数の感受性因子が同定されたことや、環境化学物質暴露とエピジェネティク修飾の関連が示唆されたことは、環境化学物質と男性機能障害の発症メカニズム解明に貢献する。
• 臨床的観点からの成果: 最も重要な環境化学物質の女性ホルモン様効果を受けやすい個体が明らかとなったことで、胎児期管理により疾患発症を予防することが可能となってきた。この効果は、オッズ比13.5という顕著なものであり、現在までにこのように臨床応用が可能となるような感受性素因はほとんど報告されていない。このような明確なデータが見いだせた理由は、おそらく環境化学物質というものが最近人類の脅威となったものであり、いままでに環境化学物質に対して脆弱な個体が淘汰されていないためと考えられる。
• ガイドライン等の開発: 該当なし
• その他行政的観点からの成果: 本研究は、感受性の高い集団を対象とする化学物質安全性基準の設定など、健康リスク評価に貢献すると共に、外陰部異常症や生殖機能障害を対象疾患とするため、少子高齢化を迎えるわが国において次世代を育むという観点から厚生労働行政に寄与すると期待される。また、小児など、化学物質に脆弱な集団にたいする保護の必要性を再確認した国際化学物質会議の趣旨に沿い、2020年までに化学物質の健康や環境への影響を最小限にするという目標の実現化に貢献するものである。
• その他のインパクト: 米国特許申請1件（緒方勤）、国内特許申請2件（曽根秀子・大迫誠一郎）、国際シンポジウム講演8回（緒方勤；Endocrine Disruptors; the environment and its impact on paediatric endocrinologyなど）、国内学会シンポジウム講演など14回（緒方勤：エコチル調査における遺伝医学研究．日本人類遺伝学会第55回大会シンポジウム：小児環境疫学エコチル調査と遺伝医学など）が挙げられる。

発表件数

• 原著論文（和文）: 0件
• 原著論文（英文等）: 31件
• その他論文(和文): 10件
• その他論文(英文等): 0件
• 学会発表(国内学会): 14件 ; シンポジウムや特別講演のみ記載
• 学会発表(国際学会等): 8件 ; シンポジウムや特別講演のみ記載
• その他成果(特許の出願): 0件 ; 「出願」「取得」計3件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 22件 ; 国際・国内シンポジウムや特別講演

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: 緒方勤; エストロゲン様内分泌撹乱化学物質と男性性機能低下：疫学データと個体感受性解析; 日小児泌会誌 , 16 (2) , 130-135 (2008)
• 原著論文2: 緒方勤; 男児外陰部異常症および精子形成障害と内分泌撹乱化学物質感受性：エストロゲン受容体遺伝子のハプロタイプ解析; 医のあゆみ , 225 (9) , 954-959 (2008)
• 原著論文3: 緒方勤; 小児疾患と環境化学物質：遺伝―環境相互作用の観点から; 科学 , 79 , 982-983 (2009)
• 原著論文4: Nakamura M, Fukami M, Sugawa F, et al; Mamld1 knockdown reduces testosterone production and Cyp17a1 expression in mouse Leydig tumor cells; PLoS ONE (accepted) , 6 , 1-10 (2011)
• 原著論文5: Fukami, Shozu M, Soneda S, et al.; Aromatase excess syndrome: identification of cryptic duplications and deletions leading to gain-of-function of CYP19A1 and assessment of phenotypic determinants; J Clin Endocrinol Metab(accepted) , 96 , 1-10 (2011)
• 原著論文6: Dateki S, Fukami M, Uematsu A, et al.; Mutation and gene copy number analyses of six pituitary transcription factor genes in 71 patients with combined pituitary hormone deficiency: identification of a single patient with LHX4 deletion; J Clin Endocrinol Metab , 95 (8) , 4043-4047 (2010)
• 原著論文7: Fukami M, Nagai T, Mochizuki H, et al. ; Anorectal and urinary anomalies and aberrant retinoic acid metabolism in cytochrome P450 oxidoreductase deficiency; Mol Genet Metab , 100 (3) , 269-273 (2010)
• 原著論文8: Dateki S, Kosaka K, Hasegawa K, ; Heterozygous OTX2 mutations are associated with variable pituitary phenotype; J Clin Endocrinol Metab , 95 (2) , 756-764 (2010)
• 原著論文9: Fukami M, Nishimura G, Homma K, et al. ; Cytochrome P450 oxidoreductase deficiency: identification and characterization of biallelic mutations and genotype-phenotype correlations in 35 Japanese patients; J Clin Endocrinol Metab , 94 (5) , 1723-1731 (2009)
• 原著論文10: Dateki S, Fukami M, Sato N, et al.; OTX2 Mutation in a patient with anophthalmia, short stature, and partial growth hormone (GH) deficiency: functional studies using the IRBP, HESX1, and POU1F1 promoters; J Clin Endocrinol Metab , 93 (10) , 1171-1181 (2008)
• 原著論文11: Fukami M, Wada Y, Okada M, et al. ; Mastermind-like domain-containing 1 (MAMLD1 or CXorf6) transactivates the Hes3 promoter, augments testosterone production, and contains the SF1 target sequence; J Biol Chem , 283 (9) , 5525-5532 (2008)
• 原著論文12: Kagami M, Sekita Y, Nishimura G, et al.; Deletions and epimutations affecting the human 14q32.2 imprinted region in individuals with paternal and maternal upd(14)-like phenotypes; Nat Genet , 40 (2) , 243-248 (2008)
• 原著論文13: Ohsako S., Fukuzawa N., Ishimura R., et al. ; Comparative contribution of the aryl hydrocarbon receptor gene to perinatal stage development and dioxin-induced toxicity between the urogenital complex and testis in the mouse; Biol Reprod , 82 , 636-643 (2010)
• 原著論文14: Sone H, Akanuma H, Fukuda T.; Oxygenomics in environmental stress; Redox Rep. , 15 (3) , 98-114 (2010)
• 原著論文15: Sone H, Okura M, Zaha H, et al.; pCEC: a toxicogenomics database with a toxicoinformatics system for risk evaluation and toxicity prediction of environmental chemicals.; J Tox Sci , 35 (1) , 115-123 (2010)
• 原著論文16: Fujibuchi W, Kim H, Okada Y, et al. ; High-performance gene expression module analysis tool and its application to chemical toxicity data.; Methods Mol Biol , 577 , 55-65 (2009)
• 原著論文17: Sone H., Imanishi S., Nagano R., A et al.; Gene expression signatures of environmental chemicals in cancer and in developmental disorders; Biophys.Soc.China(BSC)ed. The Roles of Free radicals in Biology and Medicine. Medimond S.r. , 1 , 45-52 (2009)
• 原著論文18: Wu Q., Suzuki J.S., Zaha H., et al. ; Differences in gene expression and benzo[a]pyrene-induced DNA adduct formation in the liver of three strains of female mice with identical AhRb2 genotype treated with 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin and/or benzo[a]pyrene. ; J Applied Toxicol , 28 , 724-733 (2008)
• 原著論文19: X.Y. Qin, H. Zaha, J. Yoshinaga, J. et al.; Association of AHR- and ESR1-responsive gene variations with susceptibility to endocrine-disrupting chemicals in risk of male genital disorders; Organohalogen Compounds , 71 , 372-376 (2009)
• 原著論文20: Yukuto Yasuhiko, Satoshi Kitajima, ; Functional importance of evolutionally conserved Tbx6 binding sites in the presomitic mesoderm-specific enhancer of Mesp2.; Development , 135 (21) , 3511-3519 (2008)

公開日・更新日

• 公開日: 2016-06-21
• 更新日: -

収支報告書

• 文献番号: 201035004Z