第41回日本毒性学会学術年会のテーマを「基礎研究から応用研究へのトランスレーション」といたしました。応用科学である毒性学においては、このようなトランスレーションがこれまでも実践されてきたところかと思います。
　あらためて考えてみますと、毒性学が従来行ってきたトランスレーションとは、様々な分野の基礎科学をもとに毒性の事象や機序を検証することかと思います。毒性学においてはこの段階を基礎研究と定義されるかと思います。しかし、さらにその先には毒性の予防法、治療法、評価法を構築する作業もあります。すなわち、2段階のトランスレーションがあるとの見方もできます。
　私は、これまで、いくつかの医薬品の安全性評価ガイドライン作成に関わってきました。医薬品の安全性評価は基本的にケース・バイ・ケースでなされるものであり、ガイドラインなどは必要ないかもしれません。もし個々の開発企業や機関が十分な背景データや専門的知識を有していれば、評価手順は容易に設定されますが、個々の企業や機関の保有するデータ等には限界があり、それぞれが適切な評価法を設定することが難しい場合があります。ガイドラインの意義は集積された背景データをもとにして作成されたところにあり、単に「規制するもの」あるいは「規制されるもの」といった捉え方は適当ではないと考えます。
　ガイドライン作成のためには毒性に関する基礎データをできる限り揃え、それを専門家が解析し妥当な毒性評価法の選択基準等を設定していくことになります。この第2段階のトランスレーションによって、ガイドラインは結果的に「最大公約数」としてまとめられます。しかし、「最大公約数」であることからガイドラインは第1段階のトランスレーションに関わる基礎の研究者にとっては不満が残り、一方で過大な期待を持つユーザーにとっては毒性の本質を見ないまま単なる手順書扱いになることがあります。ガイドラインを作成する者もユーザーも毒性学の基礎研究に立ち戻ることが肝要と言えます。
　医薬品の安全性評価に関して申せば、最近、文部科学省の「橋渡し研究加速ネットワークプログラム」や厚生労働省の「臨床研究中核病院整備事業」などが成果を収めつつあり、アカデミアあるいはベンチャー企業からの医薬品開発シーズ創生が活発になっています。その際、シーズ開発者からのデータ・情報のトランスレーションが課題になります。特に、新しいタイプの医薬品が創生されると、安全性に関する背景データが少ないことから、ガイドラインの作成には至らず新たな安全性評価戦略を模索していくことになり、このような個々のトランスレーションは極めて重要になります。
　今日ほど、社会が科学技術の動向を注視し、期待と同時に不安を持っている時代はないと思います。毒性学も益々この点を意識せざるを得ず、レギュラトリーサイエンスの観点からも、種々のトランスレーションを経て的確な判断ができる正確なデータを提示していく必要があることは言うまでもありません。

抄録全体を表示

　iPS細胞の特徴の一つとして、単一ドナーから複数株樹立できることが挙げられる。つまりたくさんの候補の中からもっともよいものを選抜することができるのである。iPS細胞を用いた再生医療においては、可能な限り品質が良く安全性の高い株を使用すべきであるので、この点は非常に都合が良い。ただし、適切な評価基準があればの話である。
　適切な評価基準がない場合、「単一ドナーから複数株樹立できる」ことは私達を困らせるだけである。そこで、我々は多くの多能性幹細胞株について、分化誘導および遺伝子発現解析を実施し、低品質な多能性幹細胞株で特異的に発現する遺伝子群を見出した。
　これらの「分化多能性幹細胞とはこうあるべきではない」という基準は多くの候補の中からより良い株を選び出すのに適していると考えている。本発表では、より安全なiPS細胞の作製と評価について紹介し、議論したい。

抄録全体を表示

Regulation of human pharmaceuticals in Europe was not generally established until the thalidomide disaster around 1960, more than 50 years ago. The political willingness to have harmonized criteria on a more European level arose already soon, resulting in a first Directive 65/65. Harmonized pharmacological and toxicological criteria were established 10 years later in Directive 75/318. It took another 10-15 years before the Committee on Proprietary Medicinal Products started as an advisory committee to the European Commission, and its member states.
The tasting of harmonization did also result in an initiative to start a global process with Japan and the United States in 1989, with the first International Conference on Harmonisation in Brussels in November 1991.
The starting point for assessment of new human pharmaceuticals is always to understand the clinical relevancy of the toxicity data, instead of focusing on full characterization of the toxicity of a substance up to the lethal level. This can be illustrated in the choice for dose selection.
Restriction of use of animals. The discussion about the protection of animals for scientific purposes is always important in the EU. A recent directive (2010/63) renewed the previous one after 25 years, further emphasizing that animals should only be used when clearly needed. In the legislation around cosmetics animal data are no longer allowed for regulatory purposes. Stimulation of in vitro approaches is therefore important in the research activities. Reproduction toxicity, carcinogenicity and sensitization are actual topics with promising perspectives to reduce animal use.

抄録全体を表示

　近年、QOLの向上を含む医療技術の進歩は、持続社会の発展に向け、必要不可欠なものとして捉えられている。とりわけ、先端医療の分野においては、薬物や遺伝子の体内分布を時間的・空間的に正確に制御する事によって、「必要な時（timing）に、必要な部位（location）で、必要な薬物・遺伝子治療（action）」を最小限の副作用で達成する高精度ピンポイント治療に対する関心が高まっているが、この目的を首尾良く達成する為には、ナノスケールで精密設計された高機能化薬物・遺伝子運搬体（超分子ナノデバイス）の開発が最重要とも言える課題である。この様なナノデバイスとして我々は、ナノマテリアルである両親媒性ブロック共重合体の自己会合に基づいて形成される高分子ミセルに注目して検討を進めてきた[1]。
　親水性連鎖と疎水性連鎖とからなるブロック共重合体は、水中で会合することによって、疎水部を内核(core)、親水部を外殻(shell)とする会合体（高分子ミセル）を形成する。高分子ミセルは、その直径が20～50nmであり、天然物で言えば、丁度、リポタンパク質やウイルスと同等のサイズである。内核は外界から隔絶された非水的ミクロ環境を構成し、疎水性物質のナノ・リザーバーとしての機能が期待される。一方、外殻は親水性で、高分子ミセルの優れた安定性と溶解性を維持するのに役立つとともに自由端を有する高分子鎖の特徴として極めて高いフレキシビリティーを示し、生体内において細網内皮系からの認識を免れるのに役立っている。
　現在、我々が開発した5種類の異なる制がん剤を内包した高分子ミセルが既に世界各国で臨床治験に入っている。その内の2品目については、既に承認申請へ至る最終段階である第III相治験に至るなど高い制がん効果と副作用の低減が確認されている。本講演ではこの様な高分子ミセル医薬開発の最前線について紹介する。

抄録全体を表示

Preclinical assessments of a drug’s abuse liability typically involve studies that assess the capacity of a drug to produce physiological dependence and those that assess the reinforcing effects of drugs with self-administration procedures. Most often, studies that examine physiological dependence do so by assessing whether a drug reverses the withdrawal signs that follow treatment with a standard drug. Withdrawal also occurs from drugs that are used therapeutically, but is typically referred to as rebound. Problems of abuse stem therefore, not from physiological dependence per se, but from the reinforcing effects of abused drugs, though dependence may influence reinforcing effects of drugs. Simple results from self-administration procedures are predictive of whether a drug will be abused in human populations. Nonetheless, there is documentation that the pharmacological history of a subject may predispose or counter predispose to reinforcing effects of other agents. Self-administration procedures are also used in searches for medications to treat drug abuse. This approach is the logical extension of abuse liability assessments, but has not been validated, the key concern of translation. Critical to assessments of the effects of potential drug-abuse medications is the shape of the self-administration dose-effect curve and how it is changed by treatment with the potential medication. Two types of effects of treatments have been discussed in the clinical literature – antagonism (e.g. naltrexone for opioid abuse) and substitution (e.g. methadone). How these types of treatments relate to the change in the self-administration dose-effect curve requires substantial focus to fully realize translational potential for laboratory studies.

抄録全体を表示

Many neurological diseases develop by unknown mechanisms. A common feature in many of these is the appearance of so-called “neuroinflammatory changes”. This refers to the widespread activation of microglial cells in the areas where the nervous system is being damaged. It is unclear whether such changes are part of the pathogenesis, or merely a reaction to damage that has occurred. Animal models of such diseases provide evidence that microglial activation may be a key step in the disorder’s development. If this is true, then it might be possible to delay or halt the disease with therapeutic agents specifically targeting the microglial cells. A major impediment in this quest is identifying compounds effectively targeting microglia in CNS tissue. Whole animal testing of each compound would be impossibly expensive and time consuming. In view of this our lab has developed a strategy that can select promising compounds by testing for cellular effects in vitro, then applying a sensitive CNS tissue slice method to detect agents that have anti-inflammatory effects at the tissue level. By using RT-PCR to select agents that inhibit the production of inflammatory mediators such as TNF and IL-1, we can demonstrate the effects of known anti-inflammatory agents and also detect novel compounds with similar effects. The presentation will discuss the method and show how it can be used to test agents for their ability to inhibit neuroinflammatory changes.

抄録全体を表示

　がんペプチドワクチン療法は投与部位の局所反応を除いてはほとんど副作用がなく、患者のQOLを保ったまま生存期間を延ばせる、あるいは再発を予防できる可能性のある治療法として期待され、日本を中心に開発が進んでいる治療法である。多くのトランスレーショナル研究から有望なものが企業に導出され企業治験も増えてきたが、まだ承認されたものはなく今後の経過を見守る必要がある。
　我々はglypican-3（GPC3）ががん特異的抗原であることを見出し、GPC3由来の細胞傷害性T細胞（CTL）を誘導できるペプチドを同定し、肝細胞がんを中心としてGPC3ペプチドワクチン療法の様々な臨床試験を実施してきた。ワクチンの安全性と免疫学的有効性を確認し、臨床効果を誘導する可能性を示し、その成果は企業に導出され、現在、進行肝細胞がんを対象としたGPC3ペプチドを含むペプチドカクテルワクチン療法の企業治験が進んでいる。卵巣明細胞腺がんを対象とした臨床試験でも抗腫瘍効果が得られた症例を複数経験し、小児がんにおいてはペプチドカクテルワクチンを用いた医師主導治験も実施している。一方、ペプチドワクチン療法の進行がんへの腫瘍縮小効果は限定的であると言わざるを得ない。ペプチド特異的CTLを多数誘導できる優れたペプチドワクチンがあっても、そもそもがん細胞表面のHLA class I分子に十分なペプチドが提示されていないと、がん細胞の傷害は起こらない。我々はペプチド腫瘍内局注療法や、免疫調節因子に関与する抗体とワクチンとの併用療法など、ペプチドワクチン療法の効果増強法の開発に取り組むとともに、一方で、肝がん予防ワクチンの開発にも取り組んでいる。がんワクチン薬が誕生するのか期待して動向を見守りながら、次世代のがんワクチン療法の開発に取り組み、もっと強力かつ安全な日本発のがんワクチン療法のシーズや治療法を産み出したいと考えている。

抄録全体を表示

　一般に化学物質は可逆性の病変をおこすにあたって用量依存性を示し、その反応には閾値がある。この閾値を求めることがリスク評価にとって必須な作業である。しかし、不可逆性の病変をもたらす発がん物質に対するリスク評価はどうであろうか。現在までのところ発がん物質、特に遺伝毒性発がん物質には閾値がないとして評価されている。すなわち、それらは環境中に存在する限り安全ではないという考え方でゼロリスク論である。しかし、これは仮説であり、科学的に証明されてはいない。
　そこで、発がん物質のゼロリスク論が正しいかどうかを検証するために、ラット発がん中期検索法を用いて、種々の環境発がん物質の低用量発がん性をweight of evidenceの観点から解析した。その結果、DNAとダイレクト的な反応に基づく遺伝毒性発がん物質であるヘテロサイクリックアミン（MeIQx、IQ、PhIP）やN-ニトロソ化合物（DEN、DMN）に発がん閾値、少なくとも実際的閾値が存在することを明らかにした。さらに、DNAとインダイレクト的な反応に基づく遺伝毒性発がん物質の臭素酸カリウムの発がん性には閾値が確実にあることを実証した。
　一方、規制の面ではDNAとの反応に基づかない遺伝毒性発がん物質の場合には閾値があるとの解釈が一般的となってきている。しかし、大多数を占めるDNAとの反応に基づく遺伝毒性発がん物質は依然として閾値がないとの概念で評価されている。とはいえ、最近、遺伝毒性発がん物質の規制の解釈にあたり、毒性病変が発生する量について、point-of-departure (PoD、起始点)という考え方を導入し、そのレベルで対応、解決して行こうとの新しい動きが出てきている。
　今後、環境化学発がん物質、特に汚染物質あるいは不純物として微量に存在する遺伝毒性発がん物質の規制にあたり、新しい考え方による発がんリスク評価を行うことが合理的である。

抄録全体を表示

ICH M3(R2) Guidance has helped clarify the timing of reproductive toxicology studies in drug development. However, the guidance remains general and may not apply to all drug candidates for all circumstances. Therefore, in addition to the guidance document, other factors such as pharmacological, pharmacokinetic (PK), and toxicological characteristics of the drug candidate, and clinical trial design should be considered when planning the timing of these studies. In embryo-fetal development studies, exposure to drug could be indicated by the presence of maternal toxicity, and ICH did not require collection of toxicokinetic (TK) data in these studies. This results in the absence of TK data in some studies, and assessment of risk to pregnant mothers is done using the conversion of animal dose to human equivalent dose based on body surface area. This approach is less precise and occasionally not accepted by regulatory agencies. In rabbit embryo-fetal development study, the absence of PK/ADME data, coupled with the occasional absence of TK data, has led many to question the relevance of this species in risk assessment. A survey has been conducted to address this question. Under the EMA regulation, planning for the juvenile animal study should be submitted early in development. Two approaches are generally considered when designing the juvenile animal study. In the targeted design approach, the study will evaluate target organs of concern in the target population. In the absence of target organs, the modified general toxicity screening approach may be used to identify hazards in the young and developing animals.

抄録全体を表示

Toxicogenomics is a mature field which provides invaluable information on the molecular events preceding or accompanying toxicity. Most traditional uses of transcriptional profiling and other –omics data in toxicology are: mode-of-action analysis, classification/prediction, and biomarker discovery. While these applications are very informative for the regulatory decisions, they do not contribute to quantitative evaluation of the margin of safety and/or characterization of the uncertainties in species-to-species extrapolation and population variability. Studies that explore the shape of dose-response relationships at the molecular pathway level, and the impact that inter-individual differences in gene expression patterns may have on both efficacy and safety outcomes, represent some of the novel frontiers in toxicogenomics. Dose-response toxicogenomic data may be used for calculating the point-of-departure at which either adverse or adaptive “molecular pathology” phenotypes are observed after exposure to chemicals. Aggregation of the dose-response genes into pathways further improves the linkages between mechanistic understanding and estimating the margin of safety. In addition, the challenge of elucidating the genetic determinants of inter-individual differences in toxicity may be met through a combined analysis of the toxicity phenotypes, genetic polymorphisms and gene expression data from the population-based experimental in vivo and in vitro model systems. The intricate interplay between genetic polymorphisms and gene expression requires careful consideration of the genetic background-dependent and –independent toxicity pathways. Collectively, as the number of toxicogenomic studies which incorporate dose-response and/or population-based study designs is on the rise, the applicability of such data to next-generation human health risk assessments will also increase.

抄録全体を表示

The promise of RNA-targeting therapeutics (antisense, siRNA and RNA-splice modulation) is that it is possible to design therapeutic entities based solely on the sequence of the RNA target, taking advantage of Watson-Crick base-pairing rules for rational drug design. The concept is simple, however full realization of the potential has not yet been achieved. Recent advancements are turning the promise into reality. Since the first description of antisense acitivty and the subsequent discovery of siRNA, significant progress has been made in the understanding of mechanisms of action and how these processes exploit naturally occurring phenomena. In addition to a better understanding of the enzymologic basis for these technologies, there have been remarkable advancements in understanding of mechanisms associated with the adverse effects of RNA-targeted therapies. How administering oligonucleotides produces adverse effects and how to avoid adverse effects has been the subject of intensive research in bioinformatics, innate immunity, pharmacokinetics and pharmaceutics. Delivery of oligonucleotide-based therapeutics remains a challenge. Nature has solved the delivery problem using exosomes and self-assembling oligonucleotide containing nanoparticles (viruses). To solve the delivery problem it might be useful to learn from nature. We are in an important time for oligonucleotide technology and there are many new advancements and new clinical results each week. This talk will highlight some of the key activities ongoing in the field.

抄録全体を表示

Phospholipdosis is an unusual intracellular accumulation of phospholipids associated with a variety of diseases such as inborn errors of metabolism and exposure to toxic xenobiotics. Characterized by intracellular inclusions called lamellar bodies, phospholipidosis is also a common finding in nonclinical toxicology studies designed to enable clinical trials and marketing applications for new drugs. When observed, there is uncertainty concerning the safety implications of the finding. Phospholipidosis is a finding usually associated with what are generally referred to as cationic amphiphilic drugs (CADS). CADs have a distinct structure: they contain both hydrophobic and hydrophilic domains, which enables transit through cellular membranes and intracellular concentration. This chemical property may be desirable for drugs that act on intracellular targets and in some circumstances phospholipidosis could be related to pharmacodynamic activity and drug efficacy. However, there are many examples of phospholipidosis associated with pathology. Thus, there is a dilemma in assessing the safety implication of phospholipidosis. Many factors should be considered in evaluating phospholipidosis: structural relationship to chemicals known to cause pathology, tissues affected, and histopathology associated with lamellar bodies. This is a very complex subject and requires assessment of many parameters in order to determine if demonstration of phospholipidosis is a cause for concern.

抄録全体を表示

化学物質の中でヒトや生態系にとって厄介なものは、毒性が強く、生体内に容易に侵入し、そこに長期間とどまる物質であろう。こうした性質を持つ化学物質の代表に、PCBs（ポリ塩素化ビフェニール）やダイオキシン類などPOPs （Persistent Organic Pollutants：残留性有機汚染物質）と呼ばれる生物蓄積性の有害物質がある。私がPOPsの汚染研究を開始したのは1972年のことで、テーマは「瀬戸内海のPCBs汚染に関する研究」であった。当時の汚染実態はきわめて深刻化していたが、不思議なことに瀬戸内海に残存しているPOPs量は使用量に比べ予想外に少ないことに気がついた。この疑問は、「大気経由でPCBsが広域拡散したのではないか」という仮説を生み、地球汚染を実証する研究へと進展した。この研究の中で、ダイオキシン類やDDTは局在性が強く地域汚染型の物質であるが、PCBsや殺虫剤のHCHsは長距離輸送されやすい地球汚染型の物質であることを、大気や水質の調査だけでなく生物を指標とした研究でも明らかにした。また冷水域は、POPsの最終的な到達点となることを示唆した。さらに、POPsは食物連鎖を通して生物濃縮され高次の生物種ほど汚染が著しいこと、とくに海洋生態系の頂点にいる鯨類や鰭脚類などの水棲生物は、体内にきわめて高い濃度のPOPsを蓄積していることが認められた。この要因として、この種の動物は体内に有害物質の貯蔵庫（皮下脂肪）が存在すること、授乳による母子間移行量が大きいこと、有害物質を分解する酵素系が一部欠落していること、などが判明した。また、薬物代謝酵素等に注目した研究により、海棲哺乳動物はPOPs（親化合物）のリスクが最も高い生物種（ハイリスクアニマル）であること、一方陸棲の哺乳動物はPOPs代謝物のハイリスクアニマルであることを示唆した。以上の研究成果から、生態系本位の環境観・社会観を醸成する施策が必要なことを提言した。

抄録全体を表示

意識障害を伴うような比較的重症の急性一酸化炭素（CO）中毒では、約１～３割に遅発性脳症（間歇型一酸化炭素中毒）や遷延性意識障害などの神経学的後遺症が発生することが知られている。このリスク因子として高齢や長時間曝露が指摘されている。しかし、今まで受傷後早期に正確な予後予測因子がないため急性期回復後の予後判断に困難を伴っていた。
一方、2003年頃から練炭自殺がインターネットやマスコミ報道などにより拡散したことが社会問題となり、当院への搬送症例も増加した。遅発性脳症の臨床経験から病態を検討するなか、我々は2005年より髄液バイオマーカーに着目した。本学倫理委員会の承認を得て臨床研究を開始し、特に予後との関連性について髄液バイオマーカーの可能性を探ってきた。
本シンポジウムでは、当院でのCO中毒で髄液を採取した68例、計314回の髄液の分析より得られた知見をもとにCO中毒における髄液バイオマーカー測定の意義について報告する。なお、腰椎穿刺による重大な合併症はなく、髄液採取は安全に施行し得た。
おもな内容として、①遅発性脳症の臨床、②脳症例での継時的髄液MBPの推移、③脳症未発症例での潜在性脱髄例の存在。④受傷後早期の髄液インターロイキン6の上昇と脳症、⑤各種サイトカインとケモカイン分析、⑥髄液S100Bと遷延性脳症、⑦脳症の発症予測式などについて報告する。
意識障害を伴う急性一酸化炭素中毒では予後評価のため髄液検査が有用であり、特に脳症の予測には最終曝露から24時間以内の髄液IL-6濃度が、脳症発症後には継時的な髄液MBPの推移を評価することが重要であることを紹介する。当日は実際の経験症例を臨床の側より述べたい。

抄録全体を表示

　アセトアミノフェン(APAP)は、安全性の高い解熱鎮痛薬として、医療用および一般用として広く汎用されているが、大量摂取により重篤な肝毒性を呈する。急性中毒において、初期には特徴的な症状がなく遅発性に肝障害が発現すること、N-アセチルシステインという特異的解毒薬があること、解毒薬投与を早く開始すれば肝毒性を未然に防ぐことが出来る事から、早期に予後を判定できるバイオマーカーが求められている。
　現在、大量摂取後4時間以降の血中濃度を指標としたRumack-Matthewのノモグラムが、急性中毒患者の予後判定に用いられている。しかし、肝毒性の本体がAPAPではなく、CYP2E1を介した毒性代謝物NAPQIであることから、APAP濃度を基準としたノモグラムでは、10～20%の患者で治療ライン以下で治療は不要と判定しても肝毒性を呈する例がある。また、摂取時間が推定できない場合や、繰り返し摂取患者での慢性毒性の判定はできない。
　そこでNAPQIが肝細胞の蛋白と結合し、肝細胞の壊死を起こした結果、細胞膜の透過性の変容により、血中に逸脱してきたAPAP-蛋白付加物を指標として捉えるという研究が、米国において進んでいる。本邦においては、著者らがマウス及び日本人中毒患者での蛋白付加物の定量を検討している。
　さらに、入院初期に確実に予後を判定する指標として、欧米で注目されているのは、microRNA-122、HMGB1、keratin-18、GLDHである。特に肝細胞壊死の指標となるmicroRNA-122やHMGB1については、APAP摂取直後のALTが正常範囲の入院時に、血漿中で上昇することが認められており、英国においては臨床研究も実施されている。今後、本邦においても、より確実で迅速な予後判定の指標として、これらについても積極的な検討を行い、臨床応用可能な新規判定法を確立してゆかねばならない。

抄録全体を表示

薬毒物中毒、とくに急性中毒により生体側に引き起こされた毒性は、後遺症を残すこともなく寛解するのか、ある程度まで可逆的に、または不可逆的に何らかの有害作用を遺すのか、などの情報に関してしては、そのすべてが必ずしも収集されているわけではなく、また明確でもなく、そして臨床的に役立つバイオマーカーについても有用な指標が明らかにされているわけではないであろう。
　薬毒物中毒に対する救命救急処置法は、格段の進歩を遂げ、多くの場合は救命が可能となっている。薬毒物中毒からの救命後には、ほとんどが何らの後遺症もなく、順調な経過を辿ると考えていいのであろうか。
　基礎毒性学は、これまで実験動物を通して、あるいはインビトロ試験法より、多くの薬毒物の急性、亜急性および慢性毒性に加え、催奇形性をはじめ各種特殊毒性の検出法を開発し、また毒性発現機序に関しても数多くの情報を集積し、提供している。
　演者は、とくに急性毒性発現からその後引き続き生体側に作用として残る反応の例を示し、臨床的にどのようなマーカーが有りうるのか、あるいは後遺症として残る事例を紹介し、その機序等について情報を提供したい。急性中毒の例として、毒性学ではよく知られた青酸ガス、トリオルトクレルリン酸など有機リン系化合物による遅延性神経障害、神経毒ガス暴露後の長期にわたる不定愁訴事例、記憶喪失性貝毒ドウモイ酸などによる持続的中枢毒性などを例に挙げ、毒性発現機構からバイオマーカーとなりうる指標の有無を紹介し、議論の一端となる情報を提供することとしたい。

抄録全体を表示

　医薬品による急性中毒は、自発的あるいは偶発的な通常用量を超える過剰服用が原因となった事例が多いと考えられるが、その他、投与薬剤に対する感受性に係る個人差、併用薬剤との相互作用なども原因となる可能性がある。医薬品開発の過程においては、非臨床毒性試験（過剰摂取については主に単回投与毒性試験）および臨床試験で当該医薬品の安全性プロファイルを評価するためのデータが収集されるが、残念ながらこれらから得られるヒトでの急性中毒に係る情報量は限られている。加えて、毒性データにおけるヒトと動物の間での潜在的な種差も考慮する必要がある。それ故、現状では市販後における継続的な安全性情報の収集・集積・解釈と当情報に基づく治療方針の立案が重要となっているが、いうずれにしても後おいでの対応となる。従って、ヒトの急性中毒において引き起こされる障害の質、程度、回復性および個人差に係る評価能力を向上させ、有害作用の回避、推奨する治療法の確立などを実現する非臨床段階での新手法の確立（トランスレーショナルトキシコロジーの発展）が望まれている。この課題を克服するための一つの手段として、動物からヒトに外挿可能な新規バイオマーカーの開発が挙げられる。バイオマーカーは、ある生理学的状態に対して先行・後行して、又は同時に示される生物学的指標（反応）を意味するといえ、遺伝子発現、タンパク発現、代謝産物、体温など、様々な変化がバイオマーカーと成り得る。通常は、心拍数、呼吸、血圧、体温、意識レベルなどのバイタルサインが臨床急性中毒の初期治療における重要なバイオマーカーとなるが、遅延型副作用への早期対応、原因の特定、治療方針の設定、予後のモニターなどを実行するためには新たなバイオマーカーが必要となる。
　本シンポジウムでは、急性中毒による有害作用をモニターするバイオマーカーを中心に考察する。

抄録全体を表示

　本シンポジウムでの臨床の知見との対合の一助になることを期待し、毒性学の近代化を目的に実施中のPercellomeトキシコゲノミクス研究から得た、遺伝子発現ネットワークとしての動的バイオマーカー（Dynamic BioMarker）に関する所見を報告する。
　まず、ペンタクロロフェノール（PCP）について。経口投与後24時間までに肝にインターフェロンシグナルを強力に誘導することが判明し、その上流にPCP代謝系と代謝物によるTLR系やIFNR系の活性化が示唆された。従来、PCPの急性症状である発熱や大量発汗などはその脱共役作用により説明されて来たが、ここで、それらがインフルエンザ様症状として理解されるという新しい知見を得た。
　次に、シックハウス症候群（SHS）レベルの極低濃度吸入反復暴露について。SHSの原因とされる物質３種が共通して、海馬のImmediate Early Genes（IEG）群の発現を抑制した。この抑制は、別途実施した神経抑制物質に関する研究において情動認知行動影響を惹き起こした際の海馬の反応と類似する事から、同様の影響が吸入でも誘発される可能性、この海馬影響がヒトSHSの不定愁訴の原因である可能性が示された。IEGの上流にIL1βを含むサイトカインの動員が同定され、同様の変化が肺にも誘導されていた。
　更に、アセフェート（アセチルコリンエステラーゼ阻害）について。幼若期（2週令）に単回経口投与後の12週令において記憶異常、不安関連行動逸脱、及び情報処理能低下を認め、軸索機能異常、ミエリン形成不全等が示唆された。
　以上、細胞死・組織破壊を惹起しない暴露量でのシグナル毒性のメディエータの同定が分子毒性学的に可能となり、それらが動的バイオマーカーとして利用可能な事が示唆された。臨床におけるバイオマーカー探索への貢献等、日本中毒学会との連携深化の一翼を担えられれば幸甚である。

抄録全体を表示

　カドミウム(Cd)及びその化合物は強毒性を有し生態系で生物濃縮を引き起こす環境汚染物質でありイタイイタイ病の原因物質である。本症は近位尿細管障害と骨粗鬆症を伴う骨軟化症を特徴とするが、その進行は緩慢で進行度を判定する基準も乏しく、その明確な診断は困難であった。そこで我々はリン利尿因子であるFGF23に着目し、本症の発症にFGF23が関与するか、またCd障害のバイオマーカーとしての可能性について検討した。C57BL/6J系統の野生型雌性マウスにCdCl₂溶液を2週間、連日投与したところ、投与14日後に腎臓及び肝臓へのCdの蓄積、高カルシウム血症、リン利尿亢進、及び腎障害が観察された。一方、血中FGF23濃度は投与3日後より増加し、これに伴う血中リン濃度の低下を認めたが、腎機能は正常であった。そこで培養骨芽細胞を用いたin vitroの系で、CdがFGF23の産生・分泌に及ぼす影響の有無について検討を加えた。FGF23の産生は転写誘導に加えて分子内切断による不活化、並びに切断部位付近への糖鎖修飾を介した翻訳後修飾の存在が知られている。検証の結果、CdはFGF23の糖鎖付加を触媒する酵素GalNAc-T3の発現を誘導することを新たに見出した。またその誘導機序として、CdはGalNAc-T3遺伝子の転写をAhR依存的に促進することを見いだした。以上、Cdは骨芽細胞系においてGalNAc-T3遺伝子の転写誘導を介してFGF23の分子内切断を抑制し、骨でのFGF23産生・分泌を促進することが示された。これがCd投与時に見られた腎障害及びそれに引き続いて起こる骨軟化症の発症に繋がる可能性が示唆されることから、Cd障害の早期バイオマーカーとしての有効性とともにAhRを標的とした新たな治療法確立の可能性が期待される。

抄録全体を表示

グリア細胞は様々な脳機能の制御に重要な役割を果たすが、種々の脳疾患、例えば外傷性、炎症性、神経障害性疼痛、さらに神経変性疾患等では、これらの発症や慢性化に関与したり、逆に保護作用を呈したりすることが明らかとされつつある。このように、脳の生理・病態生理機能と密接に関係するグリア細胞であるが、その機能に対し種々の医薬品、化学物質、環境汚染物質等がどの様に影響するかに関してはほとんど知られていない。本研究では、グリア細胞がメチル水銀（MeHg）の高感度センサーとして機能していること、また、このグリア細胞が低濃度MeHgを感知することで、グリア細胞間及びグリア−神経細胞間のコミュニケーションが亢進し、MeHg障害の回避に繋がっていることを報告する。我々が明らかとした点は、（１）低濃度MeHgを感知したミクログリアはVNUT(vesicular nucleotide transporter)依存的開口放出によりATPを放出すること、（２）低濃度MeHgを感知できないアストロサイトは、ミクログリアのATP情報をP2Y1受容体を介してその情報を感知すること、さらに（３）アストロサイトのトランスクリプトーム解析により、ミクログリアの ATP情報を受容したアストロサイトはインターロイキン６（IL-6）を非常に強く発現することにより神経保護作用を呈すること、である。しかし、このようなグリア細胞の初動による神経保護作は、時にMeHg曝露の慢性化により神経傷害作用へとシフトする。グリア細胞の有する二面性フェノタイプについても考察する。

抄録全体を表示

　近年の多くの研究から、金属元素のホメオスタシス異常が様々な神経疾患の発症に関与することが明らかになってきている。これは、金属自身による神経毒性発現と金属によってコンフォメーションが変化した蛋白質がもたらす神経毒性発現とに大別される。アルツハイマー病、プリオン病、パーキンソン病などでは、βアミロイド蛋白、プリオン蛋白、αシヌクレインなどの疾患関連蛋白（アミロイド形成蛋白）が、多量体化してβシート構造をとることによって生じる神経細胞死が発症に重要な役割を果たす。金属イオンは蛋白質のcrosslinkおよび多量体化を引き起こすことが古くから知られており、これらのアミロイド形成蛋白はいずれも金属結合能を持っている。また、齧歯類の脳内ではβアミロイド蛋白の蓄積が観察されにくいが、齧歯類と霊長類のβアミロイド蛋白は3残基が異なるのみであり、いずれも金属結合能を持っている。従って、金属は多量体化に影響することによって疾患の発症に重要な役割を果たすことが考えられる。演者等は、金属イオンがβアミロイド蛋白やプリオン蛋白の多量体化に及ぼす影響を検討し、その結果、アルミニウムがβアミロイド蛋白の多量体化を顕著に促進することを見いだしている。また、銅、亜鉛がプリオン蛋白断片ペプチド(PrP106-126)の多量体化を抑制し、培養神経細胞に対する毒性を軽減することを見いだしている。一方、これらのアミロイド形成蛋白は細胞膜上で会合してチャネル構造を形成することが報告されている。演者等は、βアミロイド蛋白、PrP106-126、NAC（αシヌクレイン断片ペプチド）などが細胞内カルシウム流入を引き起こすことを見いだしており、アミロイド形成蛋白によるチャネルを介した細胞内カルシウム・ホメオスタシス異常が神経細胞死pathwayの引き金を引くのでは無いかと考えている。亜鉛は、これらのチャネルに結合して毒性を軽減することも報告されている。今後、金属－金属間の相互作用を含めた神経疾患の発症と金属との関わりについて、更に研究を行う必要がある。

抄録全体を表示

　ヒ素と鉛は古典的な有害重金属として古くから知られてきたが、われわれ日本人がいま、これらにどの程度曝露しているのか、その曝露源として何があるのか、について意外と知られていない。
　従来は食物、大気、水が主要な重金属の曝露源と考えられてきたが、近年になってこれら以外に土壌粒子や室内塵からの経口曝露も考慮に入れる必要が明らかになっている。日本人小児の鉛曝露調査の結果、一日摂取量は約20μgであること、その半分が室内塵に由来し、土壌と食物がそれぞれ25%ずつを占め、大気はほとんど寄与しないこと等が見出されている。厚労省がおこなって来たトータルダイエットスタディとは食物からの摂取量推定値に大きな開きがあった。さらに小児の血中と環境媒体中鉛の安定同位体組成に関するケーススタディからも、室内塵が主要な曝露源である例を見出している。室内塵中鉛は何に由来するのか、現在も同位体分析や局所分析など各種分析手法を駆使して探索を続けているところである。
　一方、無機ヒ素（iAs）の摂取源は、従来考えられてきたとおり99%が食物である。マーケットバスケット調査によって、日本人成人のiAs一日摂取量は約20μgで、米とひじきがそれぞれ70, 30%を占めることが見出された。iAs濃度がきわめて高い食材であるひじきを摂食すると、一食あたり～200μgのiAs摂取量に達することもあり、iAs摂取量には大きな個人内・個人間変動がある。日本人のiAs摂取による発がんリスクを推計するためには、日本人の長期的なiAs摂取量代表値を推定する必要がある。モンテカルロ法を用いた確率論的推計を行った結果、中央値は19μg/日、95パーセンタイル値は59μg/日であった。米国EPAのOral Slope Factorを適用すると、日本人の日常的なiAs摂取による発がんリスクは無視できない大きさとなる。

抄録全体を表示

日本人は、食品から取るカドミウム（Cd）の約4割をコメから摂取します。農林水産省の実態調査においてCdの国際基準値を超過した割合が高い畑作物があります。また、日本では過去の鉱山開発の影響で、Cd濃度が高いコメが生産される地域が未だ存在します。そこで、低コストで実用的な農耕地土壌修復技術(土壌洗浄、ファイトレメディエーション）を開発しました。土壌洗浄は水田に塩化鉄溶液を投入して土壌に吸着している Cd を水中に溶出させ、排水処理装置でCd を回収します。ファイトレメディエーションではCd をよく吸収するイネ品種を、Cd が吸収されやすい条件で2～3年栽培してCd を回収します。土壌を浄化することでコメだけでなく、ダイズ等の転換畑作物のCd吸収低減も可能になります。
さらに、Cdをほとんど吸収しないイネ品種を世界で初めて開発し、「コシヒカリ環１号」の名前で品種登録出願をしました(2013)。現在、日本各地で栽培実証試験が行われています。遺伝解析の結果、「OsNRAMP5」という重金属輸送に関わる遺伝子が変異し、根のCd吸収が抑制されていることがわかり、この遺伝子を簡単に識別できるDNAマーカーを開発しました。このDNAマーカーを用いて、農林水産省の研究機関や県の農業試験場と共同で、各県の有力品種や有望な系統に、低Cd遺伝子を導入する取り組みが進行中です（65品種・系統)。
また、日本人が食品を通じて摂取するヒ素に関して、農産物の中ではコメからの摂取が比較的多い傾向にあることが知られています。コメに含まれるCdの量を減らすためには、稲の穂が出る前後の時期に水田に水を張ること(湛水管理)が有効ですが、湛水管理はコメのヒ素を増やす可能性があります。このため、水田の水管理、資材施用、「コシヒカリ環1号」を利用して、コメのCdとヒ素を同時に低減する栽培技術の開発を進めています。

抄録全体を表示

iPS細胞（induced Pluripotent Stem Cells）とは，既に分化した体細胞を遺伝子導入等によって初期化し，ES細胞のような多能性を獲得した幹細胞で，2007年にヒトでの樹立が報告されて以来，医療系の多分野においてその技術の応用が進められている．皮膚生検や血液細胞のように既に分化した体細胞から樹立可能であるため，ES細胞では困難であった難病患者からの疾患発症に関与する遺伝情報を有した多能性細胞の入手が可能となった．患者由来のiPS細胞はそれぞれの疾患によって傷害される細胞あるいは組織へ分化させ病態を再現することで，発症あるいは進行機序を解明したり，肝臓や心臓等の組織を誘導したりする事により，臓器等幾的な毒性のアッセイが可能となり，創薬研究の有用なツールとなる．京都大学では2008年6月より疾患特異的iPS細胞の樹立プログラムが，「医の倫理委員会」の承認のもと開始され，現在種々の疾患患者由来のiPS細胞樹立が進められている．
iPS細胞の樹立方法は，当初Oct3/4，Sox2，Klf4，c-Myc の4種類の遺伝子を，レトロウィルスベクターによって導入していたが，その後染色体への組換えがないエピゾーマルベクター法が開発され，近年では血液細胞からの樹立に効率の良いベクターも開発されており，疾患特異的iPS細胞の作製効率は大幅に向上した．これまでに筋萎縮性側索硬化症（ALS），アルツハイマー病，進行性骨化性線維異形成症（FOP），CINCA症候群等の患者よりiPS細胞が樹立され，病態の一部が再現されたり，治療薬のseedsが発見されたりしている．
本講演ではヒトiPS細胞の樹立法や維持培養法の概要を解説するとともに，iPS細胞を医学研究に使用する上で注意を要する細胞操作上のポイントや，iPS細胞の応用に関する課題について論じたい．

抄録全体を表示

　ヒト胚性幹(ES)細胞や人工多能性幹（iPS）細胞などのヒト多能性幹細胞（hPS）は、自己複製能と多分化能を兼ね備えており、細胞治療のみならず、これらhPS由来分化細胞を原材料とする製剤やワクチン作成、薬効・毒性評価など創薬分野への応用にも広く期待されている。
　一般的にhPS細胞は不活性化したマウス胎児組織由来線維芽細胞をフィーダー細胞や代替血清などを含む培地を用いて維持培養されている。近年、フィーダーを用いない無血清培地も増えているが、すべての株に対応できるかは不明であり、組成が公開されておらず科学研究に使用しにくい場合も多い。一方、次々と分化プロトコールが発表されているが、他施設で再現できないことも多い。また、株間により細胞特性も分化傾向も異なるため、細胞そのものを標準化するのは難しい。さらに、hPS細胞の長期培養によるゲノム不安定性も報告されており、研究施設又は実験者が変わることによるhPS細胞の品質変動は大きな問題の一つとなっている。hPS細胞の品質には、ピペッティングなど単純な作業を誤ることがhPS細胞の未分化状態に影響を及ぼすことは経験上知られている。これまであまり注意が払われてこなかった細胞培養そのものについての標準化も重要である。
　hPS細胞は様々な可能性を持っている一方で、その扱いが難しく、未分化状態を表す絶対的マーカーも発見されていない。hPS細胞の品質評価法の開発とその標準値の設定、技術の標準化は急務である。日本は、hPS細胞作製技術や分化誘導技術開発では国際的にリードしている一方、ヒトES細胞研究による先行技術や経験に基づく基盤技術やノウハウの蓄積が乏しいため、英米に比べてヒト幹細胞の産業応用のための環境整備が遅れている。現在精力的に行われている幹細胞を用いた基礎研究の成果等が広く実用化されるためには、hPS細胞の品質の安定性と品質評価の精度向上が課題である。

抄録全体を表示

　試験法のバリデーションとは、新規に開発された試験法の科学的妥当性、再現性および正確性を確認する研究である。試験法が国際的かつ行政的に受入れられるためには、昨今では必須の研究である。
　バリデーションを実施する際には、バリデーション実行委員会を組織し、３施設以上の参加施設の協力を得て、コード化した適切な被験物質を用い、複数のphaseを経なければならない。各phaseに半年を要し、最短でも組織立ち上げから約２年で終了する作業でもある。しかし、試験法によっては、phaseを重ねなければならない場合を多く経験する。そのほとんどは、バリデーションの初期段階である再現性確認のphaseで経験する。再現性が悪いとは、それらを用いた実験結果がばらつき、技術移転性、施設内および施設間の結果が一致しないことを指す。この原因は、プロトコルが未成熟であること、特に新たに開発された細胞やその細胞を用いた構造物に起因する場合が多い。ばらつかない試験などないので、ある程度のばらつきはプロトコル内の適合基準の変更や試験の繰り返し回数の設定により回避できる。しかし、試験法が公定化された後も、その試験法が普及することを望むのであれば、細胞やその細胞を用いた構造物を再検討すべきである。試験法開発者がそこに至るまでに多くの研究を積み重ねてきたことは理解するが、バリデーション参加者の声に謙虚な姿勢で耳を傾けることが、実用性および汎用性が高い試験法の開発につながると信じている。

抄録全体を表示

　iPS細胞やES細胞などの幹細胞から様々な細胞を分化させることが可能になり、in vitro毒性試験など様々な分野に応用されつつある。in vitroの実験系には、動物実験に比べて簡便に、大規模な試験を行いやすいという利点がある。しかし、体内における幹細胞や前駆細胞は、培養皿の状況よりも複雑な組織中の特殊な環境の中で厳密に制御されている。よって、培養細胞を用いたin vitro毒性試験を適切にデザインし、その結果を正しく解釈するためには、体内における幹細胞・前駆細胞の周辺環境を理解し、考慮することも重要であると考えられる。
　本講演では、脳の幹細胞・前駆細胞の周辺環境について解説する。脳の幹細胞の多くは、脳室周囲に存在する脳室下帯という場所に局在している。この幹細胞から生まれるニューロン前駆細胞は、周囲に存在するアストロサイトに働きかけてトンネル状の移動経路を形成させながら、脳内の目的地へ向かって、長距離を高速度で移動する。損傷後の再生過程においては、ニューロン前駆細胞は血管や放射状グリアと呼ばれる細長い線維状の形態を示す細胞を足場として傷害部位へ移動する。脳組織の再生過程において前駆細胞が様々な足場を用いて移動するメカニズムの概要とともに、これらのしくみを模倣・活性化するバイオマテリアルや薬剤等を用いた再生促進法についても紹介したい。

抄録全体を表示

　ヒトiPS細胞は、今まで入手が困難であったヒト細胞のソースとして注目されている。創薬において、創薬プロセスの早い段階でヒトにおける医薬品候補化合物の安全性や有効性を評価できれば、研究開発コストの削減、動物実験の削減、被験者の安全性確保、臨床試験の削減などの実現が期待される。
　医薬品による有害反応の中で、催不整脈作用のリスク評価は極めて重要である。ICH S7BガイドラインのhERG試験では、カリウムチャネル阻害によるQT延長を評価して催不整脈作用を一定の精度で予測できるとされる。しかしながら、hERG試験には偽陽性があるため有用な医薬品候補化合物を見落とす可能性、またhERG以外の機序による催不整脈作用を拾えない可能性などが指摘されており、QT延長作用のみでは催不整脈作用のリスク評価としては不十分であると考えられる。ヒトiPS細胞由来の分化心筋細胞は、hERGチャネルを含めたマルチイオンチャネルを発現するヒトモデル細胞であることから、催不整脈リスクの予測性が向上する可能性が期待される。
　このような状況のもと、最近、CiPA（Comprehensive in vitro Proarrhythmia Assay）が発足した。幹細胞由来心筋細胞やインシリコなどのワーキンググループに分かれて催不整脈リスクを統合的に予測できるのか検証する枠組みであり、今後の活動が非常に注目される。
　本シンポジウムでは、ヒトiPS細胞由来心筋細胞を用いた安全性評価に関する現状を共有し、将来的なICHガイドラインも見据えた展望についてもあわせて議論したい。

抄録全体を表示

　ヒトiPS由来心筋細胞は，再生医療のみならず創薬における心機能評価系としての応用が期待されている．しかし，創薬応用するにはいまだ重大な問題点が少なくとも２つある．一つ目は，活動電位波形が未熟型で自動能を持つ細胞が多く混入し均一でないこと，二つ目は，成人心室筋と比較して心収縮力が非常に小さいことである．実際， HERG阻害剤による活動電位幅(APD)延長をパッチクランプ実験で計測することはできず，心室筋再分極への影響を正確に解析出来ない．従って，薬剤評価に利用するためには更なる改良が必要である．
　本シンポジウムでは，活動電位と収縮力における問題点の解決に向けた我々のアプローチを紹介する．まず，活動電位の未熟性の問題点に関して，成人心室筋と比較し機能が低い因子XをヒトiPS心筋に導入することにより，人工的な機能成熟化を目指した．因子Xの導入により，プラトー相がある心室筋様活動電位が得られ，APDが安定的に計測できるようになった．さらに，HERG阻害剤による濃度依存的なAPD延長も計測できるようになり，薬剤評価における改善が見られた．次に，収縮力改善の方法を探索するために，ヒトiPS心筋細胞に対する機械的力の影響を検討した．心筋シートの収縮力測定には，高速ビデオイメージの動きベクトル解析という非侵襲的な方法を用いた．動きベクトル解析では長期間安定的な収縮力計測を可能とするので，特に心不全治療薬の薬効評価において有利であると思われる．我々は，段階的に異なる基質硬度のディッシュで培養したヒトiPS心筋シートを比較検討したところ，筋肉細胞に近い硬度のディッシュで収縮力が最大になった．この結果は，適正な機械的力によるシグナルが心筋収縮力の成熟化機構に関与していることを示唆する．
　以上の結果が，iPS細胞を用いた心機能評価における技術革新に貢献することを期待する．

抄録全体を表示

　ヒト iPS 細胞（human induced pluripotent stem cells: hiPSC）から分化誘導した神経細胞（hiPSC-ニューロン）は非臨床試験においてヒトニューロンの使用を可能とすることから、ヒト神経特異的有害反応の予測性向上に期待が寄せられている。中枢神経系において、神経細胞どうしはシナプスという構造で接合し神経回路を組み上げている。シナプスは、特定条件で持続的に興奮性神経伝達物質グルタミン酸の放出確率上昇などの伝達効率の変化＝シナプス可塑性を誘導するマシナリーがあり、これが記憶・学習といった高次中枢神経機能の基盤となっている。その一方で、シナプス可塑性に関わる NMDA 型グルタミン酸受容体は過剰なグルタミン酸刺激によって引き起こされる興奮毒性の原因となっている。神経特異的な毒性メカニズムである興奮毒性は、実は非常に多くの神経障害に関わっている。従って、シナプス機能さらには神経回路機能を再現したhiPSC-ニューロン in vitro 試験系を実現することによって、神経特異的有害反応さらには高次中枢神経機能に対する有害反応を初期的・高効率にとらえられる可能性がある。我々はこのような背景をふまえ、アカデミア、hiPSC メーカー、製薬企業の協力を得、国内外で入手可能な hiPSC-ニューロンを集める体制を整えた。また、神経回路形成に至るどのステージまで機能分化がすすむかという点について共通パラメーターによって比較可能な標準プロトコルを確立した。このプロトコルに従い種々の hiPSC-ニューロンの機能分化到達度データを蓄積している。本シンポジウムでは、データの一部を紹介し、hiPSC-ニューロンによる神経特異的有害反応の予測可能性について考察する。また、現状での問題点について整理・確認し、今後目指すべき方向性についても議論する。

抄録全体を表示

中枢神経系に対する薬物有害反応としては、痙攣発作、鎮静、運動失調、震え、疲労、めまい、頭痛、嘔吐、薬物乱用、不安、無気力、認知機能障害などがあげられるが、動物行動を用いた非臨床試験で予測可能と考えられるのは、痙攣発作、鎮静、運動失調、震えなどだけであり、他の副作用については臨床試験の遅い段階で明らかとなるために、医薬品開発にとって大きなハードルとなっている。そこで、我々は、中枢神経機能に欠かすことができない「シナプス機能」に着目し、培養神経細胞を用いて、シナプス機能の異常を定量的にハイスループットで測定し、痙攣発作、鎮静、運動失調、震えなどの予測に加え、不安や認知障害の予測などを可能とするin vitroの試験法開発を目指している。本シンポジウムではまず、ラットおよびマウス胎仔より作成した培養神経細胞標本における突起成長およびシナプスの成熟過程を概説し、次にシナプス可塑性に必須な安定化アクチンのシナプス後部における集積度を、神経細胞特異的アクチン結合タンパク質ドレブリンAを指標として定量的に計測する方法を紹介する。さらに、シナプスの成熟および機能に及ぼすいくつかの薬物の効果を現在開発中の方法を用いて測定した具体例を示す。加えて、ヒトiPS細胞由来神経細胞の培養系の成熟過程と、その突起成長に及ぼすいくつかの薬物効果の具体例も示す。最後に、培養神経細胞を用いた薬物有害反応の試験法開発への課題について考察する。

抄録全体を表示

　ヒトiPS細胞の創薬応用には、探索スクリーニングから医薬品候補化合物の安全性試験などの幅広い応用可能性がうたわれている。ヒト由来幹細胞から分化した臓器細胞は、受容体との結合を調べる分子レベルの試験と動物を用いた機能試験の中間に位置づけられると考えられており、これらをヒト細胞由来の臓器組織モデルとして考えれば、ヒトでの有害反応の予測に利用できる可能性への期待が大きい。そこで我々は、ヒトiPS細胞由来分化細胞を医薬品の安全性評価に応用するための薬理試験法の開発を開始した。分化細胞を使った学術研究論文は増えているが、報告毎に、分化誘導条件、分化誘導日数、培養細胞密度など、細胞標本の状態が異なるばかりではなく、細胞機能の測定方法も異なっているのが現状であり、データの再現性を保証する実験方法は確立されていない。そのために、実験データを論文報告間で比較検討ができないばかりでなく、分化細胞の良し悪しを評価することも出来ていない。そこで我々は、複数の研究施設間で同じ標本を用いて、データを確認しつつ、分化細胞のための標準的な薬理試験法プロトコルの開発に着手した。今後、多施設間バリデーションを行い、薬理試験法としての有用性を科学的に検証する予定である。現時点で急いで解消するべきボトルネックは、薬理試験に標準的に用いることができる心筋細胞の開発である。ちょうど１年前にICH‐E14の廃止、S7Bの改訂に関する提案を行いたい旨がFDAより発表された。QT延長予測に偏った現安全性薬理試験法を見直して、より催不整脈性予測を重視する方向に試験法を改訂していくことで、現試験法での偽陽性によるドロップアウトを極力減らすことで、新薬開発を促進するのが狙いである。それを実現するための非臨床試験法の提案として、ヒトiPS細胞由来心筋の安全性薬理試験への応用可能性のための確固たる科学的根拠の提示が求められている。

抄録全体を表示

Questions are often raised about the safety of vaccine adjuvants, particularly in relation to autoimmunity or autoimmune disease(s)/disorder(s) (AID). The International Life Sciences Institute (ILSI) Health and Environmental Sciences Institute (HESI) formed a scientific committee, which included technical experts from academia, government regulatory agencies and industry to consider adjuvant safety and conducted a wide literature review and a two-day workshop. This large topic was broken into subtopics and focused on oil-in-water emulsions and Toll-like Receptor (TLR) agonists adjuvants, use of animal models and biomarkers for the evaluation and prediction of AID and addressed key issues including: the value of animal models of autoimmunity for studying novel vaccine adjuvants; whether there is scientific evidence indicating an intrinsic risk of autoimmunity with adjuvants, or a higher risk resulting from the mechanism of action; and if there is compelling clinical data linking adjuvants and AID. The tripartite group of experts concluded that there is no compelling evidence supporting the association of vaccine adjuvants with autoimmunity signals. Additionally, it recommended that if future research focused on the potential effects of adjuvanted vaccines on AID, it should consider carefully the experimental design in animal models particularly if they are to be used in any risk assessment, as depending on the study design, the results could be misleading. In addition, studies on the mechanistic aspects and potential biomarkers related to adjuvants and autoimmunity phenomena could be developed.

抄録全体を表示

The WHO took the initiative of writing a guideline on the nonclinical evaluation of vaccine adjuvants and adjuvanted vaccines. The EU guideline on adjuvants became in force in 2005, and several adjuvants came on the market since then. With this experience and new insights on the impact of Toll-like receptors on the immune responses, an update of the regulatory testing was needed, preferably from a global perspective. After a consultation workshop in 2011, a drafting group consisting of experts on nonclinical testing from various regulatory areas in the world (Indonesia, Canada, United States, Europe) was established. Important topics being discussed were the testing of the adjuvant independent from the antigen, the design of reproductive toxicity studies and a possible relation with the induction of autoimmunity.
It became clear that testing of the adjuvant alone is of limited value, and combination with an antigen in a single relevant species is to be recommended. With respect to reproductive toxicity it is clear that vaccination during pregnancy might be important to protect the mother as well as the child, but an adjuvant might be a risk especially very early in pregnancy. Recommendations for an adapted study design have been given. Autoimmunity has been suggested to be a specific risk for adjuvanted vaccines, and this has been discussed thoroughly. There is no compelling evidence, however, that there is an association between adjuvants and autoimmunity disease symptoms. Animal models are not present to support such releationships.

抄録全体を表示

治療用ペプチドワクチンを含む「治療用がんワクチン」は、がんの治療法として、外科的療法、放射線療法、化学療法に次ぐ「第4の治療法」として期待されているが、未だ臨床試験において主要評価項目を達成した能動免疫療法に該当する「治療用がんワクチン」は承認されていない。治療用ペプチドワクチンを対象とした非臨床安全性評価に関するガイドラインは、いまだ国内外を問わず存在しない。また、WHOのGuidelines on the nonclinical evaluation of vaccine adjuvants and adjuvanted vaccines（2013）では、原則のいくつかが、がんなどに対するアジュバント添加治療ワクチンの非臨床試験にも当てはまるかもしれないとされているに過ぎない。厚生労働科学研究費補助金（医薬品・医療機器等レギュラトリーサイエンス総合研究事業）「ワクチンの非臨床研究ガイドライン策定に関する調査研究」の活動として、治療用ペプチドワクチンのための非臨床安全性試験について検討した。今回、研究成果として投稿した“Considerations for non-clinical safety studies of therapeutic peptide vaccines”（治療用ペプチドワクチンのための非臨床安全性試験に関するコンシダレーションペーパー）を基に、調査研究班が考えた治療用ペプチドワクチンのための非臨床安全性試験について解説する。

抄録全体を表示

　インフルエンザワクチンによるアナフィラキシーの原因として、発育鶏卵由来のタマゴ成分が関与していると考えられていた。しかし、本邦のインフルエンザワクチンに含まれるオボアルブミン濃度は1ng/mlであり、アナフィラキシーを引き起こす濃度（600ng/接種量以上）ではない。2009年のパンデミック時にタマゴを食べてアナフィラキシーを起こす小児41人に、発育鶏卵由来インフルエンザワクチンを接種したが1人もアナフィラキシーを発症しなかった。
　2011/2012シーズンにおいて、2-フェノキシエタノール(2PE) を含むインフルエンザワクチンを接種した小児（主として3～5歳）は、2PEを含まないインフルエンザワクチンを接種した小児よりも高頻度にアナフィラキシーを発症した。アナフィラキシーを発症した小児は、インフルエンザワクチンに対するプリックテストが陽性であり、インフルエンザワクチンに対する高いIgE抗体を有しており、児から採取した好塩基球はインフルエンザワクチン刺激により活性化された。また、低濃度の刺激では、2PE入りインフルエンザワクチンの方が高い好塩基球活性化が認められた。以上の結果から、2PEがHAの構造をなんらか変化させ、結果として好塩基球や肥満細胞に付着した抗インフルエンザワクチンIgE抗体が架橋形成し、これら細胞を活性化させアナフィラキシーを誘発したと推論した。
　2012/2013シーズンから防腐剤を2PEからチメロサールに変更したところ、小児のアナフィラキシーの頻度は他のメーカーは同等となった。一方、インフルエンザワクチン接種後に腕全体が腫脹した小児では即時型のプリックテストは陰性であったが、インフルエンザワクチンに対する高いIgE抗体が検出された。次に小児のインフルエンザワクチンIgE抗体を測定したところ、2歳～5歳で高値を示し、その後低下する傾向が認められた。
　インフルエンザワクチン接種後のアナフィラキシーや腕全体の腫脹を予防するためには、IgE抗体を誘導しにくいインフルエンザワクチンの開発が必要である。

抄録全体を表示

　「よく効く」ワクチンには、必ずアジュバント、もしくは内因性のアジュバント成分が含まれており、宿主細胞に存在する自然免疫受容体によって認識され、その後の獲得免疫が誘導されることが明らかになってきており、アジュバント（因子）の分子メカニズムの免疫学的、細胞生物学的な理解が飛躍的に進歩しつつある。2011年度のノーベル医学生理学賞が、アジュバントの作用機序に関する自然免疫や樹状細胞研究に授与されたこともあり、基礎研究の裾野も広がってきている。2014年のKeystone Symposiaでは「The Modes of Action of Vaccine Adjuvants」という題目の会が開かれる予定である。また、アジュバントが必要とされるワクチンの臨床応用の対象は感染症の枠を超え、がん、アレルギー、アルツハイマー病など非感染性疾患に広がっており、その開発は世界的に競争が増している。
　一方で、アジュバントを含むワクチンの副作用が問題になっている。このような状況において、ワクチンやアジュバントの有効性や副作用の評価方法、指標（バイオマーカー）の構築が切望されている。　我々は、各種アジュバントによる動物実験やヒトのサンプルを網羅的に解析した「アジュバントデータベース」を構築する準備を進めている。本研究では日本が「安全な」アジュバント開発研究で世界のトップに立つために、アジュバントの評価方法の指標 (バイオマーカー)の同定を目的としたアジュバントデータベースの構築、および新規アジュバント開発を行っている。これらのトランスレーショナルリサーチ、とくにマイクロＲＮＡによるワクチンの副作用バイオマーカーの可能性を示唆する知見を発表したい。

＜最近の著書＞
“Biological DNA Sensor” Edited by Ken Ishii and Choon Kit Tang Elsevier
“Nucleic Acids in Innate Immunity”Edited by Ishii KJ and Akira S　CRC press
「アジュバント開発研究の新展開」石井健、山西弘一編、CMC出版　２０１１

＜最近の代表論文＞
　1) Kobiyama K et al Nonagonistic Dectin-1 ligand transforms CpG into a multitask nanoparticulate TLR9 agonist PNAS 2014 in press
　2) Desmet C and Ishii KJ Nucleic acid sensing at the interface between innate and adaptive immunity in vaccination Nat Rev Immunol 2012 12(7):479-91
　3) Marichal T, et al DNA released from dying host cells mediates aluminum adjuvant activity. Nat Med. 2011 17(8):996-1002.
　4) Koyama S et al Plasmacytoid dendritic cells delineate immunogenicity of influenza vaccine subtypes. Sci Transl Med. 2(25):25ra24. (2010)
　5) Ishii,K.J. et al. TANK-binding kinase-1 delineates innate and adaptive immune responses to DNA vaccines. Nature 451, 725-729 (2008).

抄録全体を表示

システム毒性学をさらに推進するにあたっての、理論的課題、生物学的課題、基盤技術上の課題を議論する。
システムバイオロジーの普及に伴い、いろいろな分野でシステム論的アプローチが始まっている。毒性学も例外ではない。しかし、システム論的アプローチを導入するには、従来の手法に加え、より統合的、網羅的、さらにシステム的な考え方やそれを実際に研究として遂行するに必要な道具立てが必須である。本講演では、これらをふまえて、あり得る研究戦略、さらに、基盤情報技術としてのGaruda Platformに関して紹介する。Garuda Platformは、数多くのデータ資源、解析手法、可視化手法などを統合的に利用することを可能にした。
プラットフォームで、幅広い研究ワークフローに対して柔軟に対応できるシステムである。特に、システムバイオロジー研究の推進を意図して設計されため、システム解析、パスウエーデータベースなど、システム論的アプローチに対するサポートは充実している。このプラットフォーム上には既にPerCellome DBも対応しており、このようなリソースを用いながらより効率的かつ、システム論を導入した研究が可能となる。このような道具立てを用いた場合に、どのような解析が可能となるかを具体的に示していきたい。

抄録全体を表示

　患者の染色体や遺伝子の異常に起因する先天性疾患に対して、体細胞の遺伝子自体を置き換えることは、神ならぬ我々には到底不可能である。しかしながら、染色体や遺伝子に異常があっても、そこから発現するmRNAに影響を与える化合物を見つけ、症状の発現を抑えることは論理的に可能である。
　こうした独自のコンセプトに基づき、pre-mRNAのプロセシングを制御するRNA結合蛋白リン酸化酵素を標的とした化合物スクリーニングを行ってきた。RNA結合蛋白リン酸化酵素は未成熟mRNA上の制御蛋白の集積を制御することで、スプライシング暗号の一部を担っているものと思われる。実際、我々が既に報告しているように、特定のRNA結合蛋白とそのリン酸化酵素の組み合わせが、スプライス部位選択を制御している。それゆえ、TG003のような特異的な蛋白リン酸化酵素阻害剤は特定のmRNAのスプライシングパターンだけを変化させる。最近、我々は、TG003を使ってジストロフィンの変異部位を含むエクソンのスキッピングを促進することで、患者筋芽細胞内でジストロフィン蛋白の発現を亢進させ、デュシェンネ型筋ジストロフィーの薬剤治療が可能であることを示した。
　一方で我々は、エクソンの選択的使用に応じてGFP/RFP等異なる蛍光タンパク質が発現するスプライシングレポーター技術を開発し、スプライシング制御因子の同定を進めてきた(5)。その独自技術を発展させて、家族性自律神経失調症（Familial Dysautonomia）の原因遺伝子であるIKBKAPのスプライシング異常を可視化するスプライシングレポーターを作製し、家族性自律神経失調症の病態解明を行うとともに、異常スプライシングを是正できる低分子化合物の探索した。我々が見出した化合物は家族性自律神経失調症患者細胞に対して治療効果を認め、遺伝病のトランスクリプトーム創薬が可能であることを証明した。

抄録全体を表示

　Percellome Projectは定量的遺伝子発現測定を基に、化学物質投与により変動する遺伝子発現ネットワーク（Gene Expression Network；GEN）の網羅的描出と、そこからの動的バイオマーカー（Dynamic Biomarker）の抽出、カタログ化により、毒性評価予測体系の構築を進めている。現在、マウス肝、肺、脳等の延べ300余の各種暴露実験のデータベースを更新中で、独自の３次元グラフ表示を活用した各種ソフトウエアの開発により解析を効率的に進めている。
　ここでは、遺伝子欠失（KO）マウスにヒントを得た「新型反復暴露実験」を報告する。TCDD投与により野生型（WT）マウスではCyp1a1等の発現が上昇するが、AhRKOではGENが異なることから、これらの反応は消失する。これを毒性学に拡大すると、十分な反復暴露を受けたマウスのGENは「化学的に誘導された遺伝子改変状態」にあると見做される。この状態を作り出す新型反復暴露を実施した結果、２種類の反応、即ち、過渡反応：暴露の都度誘導され概ね24時間以内に収まる速い変化、及び、基線反応：暴露を重ねるに連れ発現値の基線が徐々に移動する緩徐な反応、が変化する事が判明した。四塩化炭素の反復投与の場合、多数の遺伝子において過渡反応が消失し、それらの基線反応は低下傾向を示した。少数には逆に過渡反応の増加が見られ、その基線反応は上昇していた。
　以上の所見は、反復暴露が転写機構に対してエピジェネティックな制御を及ぼす分子機構の存在を示唆した。インフォマティクス解析により小胞体ストレス系（Xbp1、eIF2）がこれに関わる可能性が指摘され、現在その上流の解析を進めている。本所見は反復暴露の本質に係り、その機構解明は短期暴露試験からの慢性毒性の論理的網羅的予測を可能にすると期待される。（本研究は厚生労働科学研究費補助金等による）

抄録全体を表示

　わが国のアカデミアにおけるがん研究の水準は世界でもトップレベルにある。しかしながら、アカデミア研究の成果が日本発の抗がん剤の創出に結実した成功例はむしろまれである。これは極めて残念なことであるが、その主な理由としては、創薬シーズを見出し医薬品へ育てるシステムがアカデミアにおいて確立されていないこと、あるいは産学連携が思うように機能していないことなどが挙げられる。本講演では、アカデミアからの創薬をねらった積極的な取り組みとして、私共が長年取り組んできた文科省科研費によるアカデミア版抗がん剤探索プロジェクトとその成果を紹介する。以上は創薬パイプラインの上流の話であるが、一方、その出口にあたる新薬承認申請の審査を行うPMDAにおいてもわが国からの新薬創出を支援を目的とした動きがある。具体的には、科学委員会、薬事戦略相談、人材交流プロジェクトなどPMDAの新たな取り組みが始まっており、これらについても紹介する。医療イノベーションの実現には、産と学さらに官が連携して日本発の医薬品を創出することが肝要であり、それがわが国の活性化にもつながると期待される。
（関連論文）
1. 矢守隆夫. アカデミアの立場からの新薬開発支援　がん支援・化学療法基盤支援活動の取り組み. 腫瘍内科. 2012;9(3):320-326.
2. Antitumor activity of ZSTK474, a new phosphatidylinositol 3-kinase inhibitor. Yaguchi S, Yamori T et al. J Natl Cancer Inst. 2006; 98(8):545-56.
3. AMF-26, a novel inhibitor of the Golgi system, targeting ADP-ribosylation factor 1 (Arf1) with potential for cancer therapy. Ohashi Y, Yamori T et al. J Biol Chem. 2012; 287(6):3885-97.

抄録全体を表示

転写産物の網羅的な解析の結果、その多くがタンパク質をコードしないノンコーディングRNAであることが報告された。ノンコーディング RNAの一つであるマイクロRNA（miRNA）は約22塩基の小分子RNAであり、主にmRNAの分解や翻訳抑制を行っている。これまでに1000以上のmiRNAが同定され、様々な生命現象に関与することが報告されている。また、その発現の変動ががんや神経系疾患など様々な疾患に関与していることも明らかとなってきている。これらの疾病のみならず、様々な化学物質によって引き起こされる健康影響にもmiRNAが関与していることが推測されるが、毒性学分野におけるmiRNA研究は漸く始まった段階である。
我々は、これまでにディーゼル排ガスやナノ粒子などの曝露によって様々な生体影響が生じることを報告するとともに、この生体影響へのmiRNAの関与について検討を行ってきた。ディーゼル排ガスやナノ粒子の曝露が様々な組織においてmiRNAの発現に変動を及ぼすことを見出し、また、その発現変動がどのような生体機能に影響を及ぼすか検討を行った。近年、miRNAが様々な体液中に存在することが明らかとなっており、体液中miRNAが様々な毒性を検出するサロゲートマーカーとして有用である可能性が考えられる。現在、血液等、体液中のmiRNAの変化についても検討を進めている。本発表では、毒性学分野におけるmiRNA研究の一例として我々の研究結果を紹介したい。

抄録全体を表示

　遺伝子発現を負に制御するマイクロRNAはさまざまな生命現象に関わっている。演者らはマイクロRNAが薬物代謝酵素シトクロムP450の発現や酵素活性を制御しており、医薬品の体内動態・ファーマコキネティクスをコントロールしていることを明らかにしてきた。一方で、マイクロRNAは薬効発現・ファーマコダイナミクスに関わっていることも徐々に明らかになりつつある。例えば、慢性骨髄性白血病治療薬イマチニブはBCR-ABL1チロシンキナーゼを選択的に阻害する薬理作用を有するが、白血病由来細胞内においてBCR-ABL1チロシンキナーゼの発現を抑制するmiR-203の発現を増加させることも、薬効発現に関わっている。また、スタチン系高脂血症薬はHMG-CoA還元酵素を阻害することで血中コレステロールを低下させるが、肝細胞や末梢マクロファージ中からコレステロールを排出するABCA1やABCB11などのトランスポーターの発現を抑制するmiR-33の発現を上昇させることも、血中コレステロール低下作用に関わっている。以上の背景から、マイクロRNAの発現変化が薬理作用のみならず、医薬品有害作用にも関与していることが十分考えられる。演者らはスタチン系高脂血症薬による横紋筋融解症の発症にマイクロRNAが関わっている可能性を考え、ヒト骨格筋由来RD細胞を用いた検討を行った。セリバスタチン処置によって明らかな細胞毒性が認められる以前の早い時間から、数十種類のマイクロRNAが発現変動しており、それらのマイクロRNAの標的遺伝子の解析から毒性発症メカニズムが推定された。また、ハロタン誘導性肝障害モデルマウスにおいて、血中ALT上昇が認められる以前の、投与後１時間という早期から免疫および炎症に関わる因子の発現を制御するマイクロRNAが発現変動しており、肝障害を誘発している可能性が示された。

抄録全体を表示

血液や尿，唾液，脳脊髄液といった体液中には，分解抵抗性が高いセルフリーのマイクロRNA（cell-free microRNA; CF miRNA）が存在している。近年，CF miRNAは癌や糖尿病といった疾患の検出や病態のモニタリングに有効活用できるバイオマーカーとして注目されている。医薬品の安全性研究において，CF miRNAは薬剤性臓器障害の新たなバイオマーカーとしての活用が期待されている。これまでに肝特異的miRNAであるmiR-122，心筋特異的miRNAであるmiR-208が臓器障害時に血中で増加し，既存バイオマーカーと同等以上の感度で臓器障害を検出できることが報告されている。またこれらmiRNAは臓器特異的な発現を示すことから，高い臓器特異性も期待される。一方，薬剤性腎障害におけるCF miRNAを対象とした研究は報告数が少ない。腎組織で発現するmiRNAは腎障害時に尿中で検出される可能性が考えられることから，我々は尿中miRNAが薬剤性腎障害を検出できるバイオマーカーとして活用できるかについて検討を進めている。最初に薬剤性腎障害のモデルとして，シスプラチンによる近位尿細管障害モデルラットを用いた尿中miRNAマーカー候補を探索した。その結果，25種のmiRNAが尿中で増加するマーカー候補として抽出された。これらのmiRNAは主に腎の皮質または髄質において発現の減少が認められた。次にゲンタマイシンおよびピューロマイシン投与時の尿中での変化を調べた結果，miRNAマーカー候補はゲンタマイシン投与による近位尿細管障害時においても尿中での増加が認められた。一方，糸球体障害を認めたピューロマイシン投与尿では変化は認められなかった。本発表ではこれらの結果をもとに，尿中miRNAが薬剤性腎障害時のバイオマーカーとして活用できる可能性について報告する。

抄録全体を表示

肝炎ウイルス(Hepatitis B virus、Hepatitis C virus)や脂肪肝の一部は持続的に炎症が起こりその結果線維化が亢進し、肝硬変、肝細胞癌に至る。線維化には肝類洞内の肝星細胞が主たる役割を果たしており、感染肝細胞が持続的な炎症になると肝星細胞が活性化され線維を増成し線維化が進行する。我々は慢性肝疾患とマイクロRNA(miRNA)の異常発現の関連を解析しており、これまでに慢性肝炎の治療効果、肝線維化、肝発癌、肝細胞癌の分化度がmiRNAの発現異常関係していることを報告した(BMC Med Genomics 2010、PLoS ONE 2011、Oncogene 2006、BMC cancer 2013)。また診断ツールとしてエクソソーム中のmiRNAによって慢性肝疾患の診断が可能であることを明らかにした(PLoS ONE 2012)。またエクソソームは細胞間情報伝達粒子として注目されているだけではなく、miRNAやウイルス粒子を運搬することも報告されている。今回慢性肝疾患の肝組織中やエクソソーム中のmiRNAを使って肝線維化の進展や制御のメカニズム、肝線維化治療の試みについて概説する。

抄録全体を表示

近年，細胞外に分泌されるmicroRNA（exRNA）に注目が集まっている。こうしたマイクロRNAは成体の局所で分泌され、全身の血液循環に入り，末梢でその様態を観察する事も可能である。このようなliquid biopsyへの分泌型microRNAの展開は，毒性の発現を予見するのに有用なプラットホームを提供するばかりではなく、薬物の有効性評価や新規薬剤の開発等にも貢献する。さらにがん研究の分野では，抗がん剤の有効性判定や薬剤耐性の評価，さらには早期診断マーカーとしての応用が検討されている。また、次々に生み出される新規幹細胞そのものや、それに由来する分化誘導細胞の分泌するexRNAに注目し，その品質管理に利用しようとする研究もスタートした。本講演では，こうした分泌型microRNAの最新の研究成果を概観するとともに、exRNAを内包し，細胞間、あるいは組織間の情報伝達ツールとして機能する細胞外分泌顆粒(extracellular vesicles: EVs)であるエクソソームの細胞生物学的特性の詳細な解明の現状を紹介する。

References:
1. Osaki M et al., Circulating MicroRNAs in Drug Safety Assessment for Hepatic and Cardiovascular Toxicity: The Latest Biomarker Frontier? Mol Diagn Thera, 2014
2. Yoshioka Y et al., Ultra-sensitive liquid biopsy of circulating extracellular vesicles using exoscreen, Nat Commun, 2014
3. Kosaka Net al., Neutral sphingomyelinase 2 (nSMase2)-dependent exosomal transfer of angiogenic microRNAs regulate cancer cell metastasis. J Biol Chem, 2013
4. Katsuda T, et al., The therapeutic potential of mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles. Proteomics. 2013
5. Gailhouste L, et al., miR-148a plays a pivotal role in the liver by promoting the hepatospecific phenotype and suppressing the invasiveness of transformed cells. Hepatology. 2013

抄録全体を表示

国際的動物福祉充実に大変革が起こりつつある。わが国が最も衝撃を受けるのは畜産動物で、やがて食料として殺処分される動物に対する動物福祉政策は国際貿易とも関連しつつ厳格さを増す。わが国の動物愛護法の主対象は家庭動物すなわちペット動物であり、国際的にはきわめてユニークな内容に改訂を重ねている。一方、実験動物福祉に関しては過去2回の改訂でも大きな変更はなかった。
2010年以降実験動物福祉に関する国際的動きが活発化した。医療機器の安全性試験のISOは1990年代からすでに実験動物福祉の国際標準文書を作っていた。また世界動物保健機関（OIE)は畜産動物だけでなく、実験動物福祉に関する国際標準を定めた。欧州ではEU議会が2010年に厳格な実験動物保護法を定め、加盟各国の2013年からの施行を命令した。さらに米国はILARの指針を2011年に改訂し、その指針は行政庁が遵守を通達するなどして、実効性を強めてきている。
欧州の化粧品の安全性試験における動物実験禁止は動物実験に関する大変革の一里塚となった。ICHにおいても実験動物福祉条項が強化されていることは国際情勢の一環と考えられる。さらにOECDの指針の改訂が顕著となった。OECDは2012年にTG405　ウサギ眼刺激性試験の改訂を行った。このドレイズ試験といわれる試験法は動物実験反対運動の象徴的なものであった。しかし、OECDはその廃止を求めず、極めて厳格な獣医学的ケアの元で試験法は認めた。その指針では毒性学の常識を覆し、実験動物の苦痛軽減のために治療を行うという規定が盛り込まれた。さらに苦痛による試験からの脱落の決定を獣医学的ケアの一部として行う。これらは３Rsの実践、その中でも動物実験の継続のためにはRefinementの実効のある施行を促し、その具体策は獣医学的ケアの確保であるとする国際的流れに沿ったものである。

抄録全体を表示

Protection of animals used for scientific purposes in the European Union is afforded by Directive 2010/63/EU, which being adopted on 22 September 2010 and coming into force on January 1^st 2013, superseded Directive 86/609/EEC and set out revised measures for the protection and welfare of animals by raising minimum animal welfare standards in line with latest scientific developments. By placing emphasis upon the 3Rs of replacement, reduction and refinement, the Directive not only addresses fundamental requirements for animal care, such as housing and environmental enrichment, but also introduced a number of new elements including a fourth ‘R’ of rehoming. It also establishes the need for Animal Welfare Bodies, assurance of competency of researchers and animal carers, and increased statistics including reporting of actual severity of procedures.

This presentation will provide an overview of the scope, structure and general provisions of the EU Directive in relation to conventional and genetically altered animals, with discussion of specific elements that have been introduced to improve animal welfare. There will also be reference to statistics for animal use in the EU, EU guidance on care of animals, discussion of how a European contract research facility has implemented? new requirements, and comparison to the animal welfare requirements of Switzerland, which is not a member of the European Union.

抄録全体を表示

　実験動物に関連する法令等は、平成17年に初めて３Rsが明記されるなど抜本的に改定された。また同時に文部科学省、厚生労働省、農林水産省がそれぞれ動物実験基本指針を制定し、日本学術会議が「動物実験の適正な実施に向けたガイドライン」を策定した。これらにより、我が国においても実験動物福祉の向上と、動物実験に関する自主管理を進めるための基盤が整備された。また昨年は「動物の愛護及び管理に関する法律」が改正され、「実験動物の飼養及び保管に並びに苦痛の軽減に関する基準（飼養保管等基準）」等も改正された。
　このような中で、各機関は法令を遵守して機関内規定を策定し、動物実験委員会を設立し、実験動物福祉の向上に努めると伴に自主管理を進めてきた。一方、実験動物関係者の一部からは、諸外国と比較して日本の実験動物福祉は遅れているとの批判が未だにある。しかし、実験動物を飼養し動物実験を行っている現場レベルで、その対応が欧米に比較して遅れているかと言うと、その批判は必ずしも適切ではないと考える。しかしながら、自主管理の透明性という観点からは未だ不十分な点があるのは事実である。
　昨年改正された「飼養保管等基準」には、管理者の責務として自己点検とその結果の公表、第三者による検証が追加された。この追加を受けるまでもなく、多くの機関は自主的に自己点検およびそれぞれの立場で第三者検証を受けその結果を公表している。このような実験動物の飼養と保管、動物実験の自主管理体制の検証を通じた透明性の確保に対する取り組みは、着々と進みつつある。しかしながら個別に見ると、形に囚われ形骸化している、本来あるべき動物福祉の本質を見失っているような現実も無くはない。このような事例も含め紹介し、実験動物を使用する機関が抱える問題点等を明らかにしたうえで、それぞれの機関において自主管理の実効性の向上を考えたい。

抄録全体を表示

動物試験は新薬候補物質のヒトへの投与の前に欠かすことのできないステップであり、ヒトでの安全性及び有効性を予測し、安全で有効な薬剤を患者へ届ける上で特に重要である。一方、動物試験は3Rの基本的概念を守ることが必須であり、製薬企業や研究機関は効率的な試験の実施が必要である。特に、疾患モデル動物には高い精度、再現性、ヒトへの外挿性を有することが期待されている。日本製薬工業協会　医薬品評価委員会　基礎研究部会では、これまでの医薬品開発に貢献した疾患モデル動物について把握すると共に、この情報を今後の疾患モデル動物の開発に資することを目的として、加盟企業を対象にアンケート調査を行った。アンケートでは、これまでに新薬の開発等で使用した疾患モデル動物、使用によって得られた成果、使用の際に苦労した点及び当該疾患モデル動物について改善されるべき点を尋ねた。更に、今後期待される疾患モデルに関して意見を求めた。アンケートの回答は31社から得られた。その結果、これまでに様々な疾患を対象とした医薬品の開発に多くの種類の疾患モデル動物が使用されていた。そのほとんどの事例で、疾患モデル動物の使用によって目的とする疾患に対する新薬候補物質の有効性が確認されており、新薬開発における疾患モデル動物の有用性と意義が改めて示唆された。使用の際に苦労した点としては、試験方法の至適条件の設定やモデル作製の困難さ等の意見が多かった。また、各疾患モデル動物の改良すべき点としては、動物に与える苦痛やストレスのレベル、薬効のヒトへの外挿性、ばらつきの程度、データの精度・再現性等が挙げられた。特に、将来的な期待としては、ヒトの病態をより正確に反映した、外挿性の高いモデルの開発を期待するとの意見が多かった。本シンポジウムでは、これらの調査結果の詳細を報告するとともに、動物試験／疾患モデル動物の役割及び今後の展望について考察を加える。

抄録全体を表示