我々は、皮膚感作性の動物実験代替法であるhuman Cell Activation Test（h-CLAT）を応用し、ヒト単球系細胞株THP-1細胞のCD54発現を指標としてナノマテリアルの抗原提示細胞活性化能を評価する手法の開発に取り組んできた。本研究では、ヒト正常気管支上皮細胞より構築した気管支モデルとTHP-1細胞の共培養系を構築し、気管支の取り込みや気管支上皮細胞と免疫細胞の相互作用を考慮したナノマテリアルの吸入毒性評価方法の開発を行った。セルカルチャーインサート上に作製したヒト正常気管支上皮細胞より気管支モデルをマルチウェルプレートに播種したTHP-1細胞上に設置し、気管支モデル上部および下部よりシリカナノ粒子を添加した。24時間後、フローサイトメーターを用いてCD54の発現を測定した。結果、気管支モデルの上部または下部よりシリカナノ粒子を曝露すると、THP-1細胞のCD54発現は顕著に亢進し、気管支モデル/単球系細胞株共培養系を用いることでナノマテリアル吸入毒性が評価できる可能性が示唆された。気管支モデルから分泌されるサイトカインについては、培養後の培養液を市販のメンブレンアッセイキットを用いて解析した。メンブレンアッセイより、気管支モデルの培養液にはIL-8が含まれていること、シリカナノ粒子暴露によりGRO-a/b/gおよびIL-6の分泌が促進されることが明らかになった。
