研究者に聞く！！

井上： 大学院生時代、炎症や免疫にかかわる研究がしたかったのですが、研究テーマがそれとは少しずれていました。それに、研究に使える時間が少なく、なかなか没頭できませんでした。
　そんなとき、当時の研究所で研究室長をされていた高野裕久先生（現、環境健康研究領域長）からお誘いがあり、（大学院の）途中から国立環境研究所の共同研究員として活動することにしました。その後、正式に研究所の研究員となり、現在に至っています。

柳澤： 大学4年生のとき微生物学を専攻しており、微生物による環境中の汚染物質の分解・除去、またその代謝経路の解明について研究していました。この研究の過程で、環境中の汚染物質が実際に健康にどういった影響を与えるのか、ということに関心を持ち、修士課程のときに動物を用いた影響評価ができる所を探そうと思いました。そこで、大学でこうした研究をしているところを訪ねたところ、当時からディーゼル排気微粒子（Diesel Exhaust Particles：DEP）の健康影響について研究をしていたこの研究所を紹介されたのです。これが縁となり、2000年から改めて研究に携わらせて頂くことになりました。

小池： 私は自分自身がアレルギー体質のところがあり、子供の頃から漠然と、なぜそういうことが起きるのだろう？と疑問に思っていました。それがきっかけで、近年のアレルギー疾患の増加と環境因子の関係について関心を持つようになりました。そこで、大学の卒業研究のとき、この研究所を紹介され、大学院の博士課程まで、オゾンや二酸化窒素といったガス状の大気汚染物質が呼吸器・免疫系に及ぼす影響についての研究をしました。そして学位取得後も研究員として、環境汚染物質のアレルギー増悪メカニズムの解明に向け研究に取り組んでいます。

井上： この10数年、日本ではアレルギー性疾患を発症する人が急増しています。その背景として、環境の変化が考えられたからです。

井上： 疾患が急増した背景としてはヒトの遺伝子の変異という内的なものと、環境の変化という外的なものの2つが考えられますが、内的なヒトの遺伝子については10数年という短期間ではそれほど変異しないからです（図１）

井上： 近年、野生動物での生殖腺異常などの増加を受け、性ホルモン濃度（活性）を中心とした検査を実施した結果、ホルモンのような活性を持つ物質の存在がクローズアップされるようになり、環境中の化学物質による内分泌・生殖器系への影響が報告されるようになりました。また「シックハウス症候群」「シックスクール症候群」といった疾患の増加への関与も示唆されているほか、アトピー体質の人はシックハウス症候群にかかりやすい、シックハウス症候群の患者さんは高い確率でアレルギー性疾患を合併することも知られるようになりました。化学物質は内分泌・生殖器系、免疫・アレルギー系を含んだ高次の生体制御機能に影響を与える可能性があるわけです。
　にもかかわらず、環境化学物質がアレルギー性疾患に与える影響に関する研究は、国内外を問わず充分には行われていませんでした。こうした現状から、化学物質がアレルギー性疾患に与える影響の研究に取り組むことになりました。

井上： いいえ。日本以外の国でも、とくに先進諸国では増加が認められています。

井上： まず、大気汚染物質の１つであるDEP、プラスチックを柔らかくする可塑剤として使われるフタル酸ジエチルヘキシル（DEHP）に着目しました。
　DEPは炭素粒子と数百～数千種類にわたる化学物質、金属化合物の混合物で、さまざまなアレルギー性疾患の症状を悪化させるものとして世界的に知られています。しかし、その中のどの成分がこれらの症状を悪化させるのかまでは、まだわかっていませんでした。
　そこで、研究をスタートするに当たって、どういった成分がアレルギーを悪化させる原因となっているのかを順を追って調べることにしました。その結果、DEPの表面に付着している脂溶性化学物質成分が怪しいことがわかりました。その中のフェナントラキノン（PQ）やナフトキノン（NQ）といったキノン系化学物質は、細胞レベルでの毒性は確認されていますが、動物個体に対する影響の知見がありません。そのため、研究では混合物としてのDEPのほか、DEPから抽出したPQ、NQを含んだ化学物質も評価対象としました。

柳澤： DEHPについては、マウスなどのげっ歯類を用いた実験から、生体内のホルモン物質と同じような作用を示す環境ホルモンの１つである可能性が報告されています。一方、環境ホルモンは、免疫機能に対しても影響を及ぼす可能性が指摘されていますが、そのメカニズムなど、具体的なところはまだわかっていません。そのため、最初は環境ホルモン物質の評価に着手することになり、まずはDEHPを選択した次第です。

井上： 主に私がアレルギー性喘息、柳澤さんがアトピー性皮膚炎での化学物質の影響評価を担当しています。そして小池さんには2007年4月から、動物実験の結果を裏づけるための細胞レベルでのメカニズムの解明を担当していただいています。

　アレルギー性疾患が急増している背景の１つとして、私たちを取り巻く環境が急速かつ大きく変化し、化学物質をはじめとする環境汚染物質に触れる機会が増えたことがあげられます。種々の環境因子別に見た化学物質に関する近年の変化点を、以下にまとめます。

　(1) 居住環境の変化
木材などの建材の防腐や防虫を目的に種々の化学物質が使用されるようになったほか、化学物質を含んだ壁紙や塗料、接着剤、パーティクルボードなどが住宅に多く使われるようになりました。

　(2) 食環境の変化
人体に深刻な影響を与える化学物質の使用は減少したものの、食の多様化が進んだことでさまざまな化学物質を含んだ食品を摂取する機会が増えました。さらに、使い捨て食器や容器では、よくプラスチックが使用されますが、その中には材質を柔らかくする可塑剤としていくつかの化学物質が使用されています。

　(3) 衛生環境の変化
いわゆる抗菌グッズが増加したことが象徴するように、抗生物質や抗菌性化学物質などが普及するようになりました。

　(4) 大気・水・土壌環境の変化
この場合の変化は大気や水質、土壌が汚染されることを意味します。
とくに世界中の都市部の主たる大気汚染物質であるDEPは、一般的に元素状炭素を核として持ち、その周辺や内部には炭素数が14から35の炭化水素とその誘導体、キノン、多環芳香族炭化水素、飽和脂肪酸、芳香族酸、など多くの物質が存在しています。多様性に富んだ化学物質の集合体がDEPなのです。

　この研究では、マウスを使った動物実験を繰り返し行い、評価を重ねています。

アレルギー性喘息で化学物質の影響を評価する場合、マウスが持っていない異種タンパク質（卵白アルブミン）をアレルゲンとして投与し、短期間で意図的にアレルギー性喘息と似た症状を発症させます。また、マウスにはDEPやPQ、NQと評価したい物質を気管から投与し、のべ1カ月半にわたり評価したい物質を曝露します。

　一方、アトピー性皮膚炎での影響評価は、NC/Ngaマウスの耳（耳介部）にダニアレルゲンを生理食塩水に溶解して注射、アトピー性皮膚炎に似た症状を短期間で発症させ、DEHPを腹腔内に投与します。１回の実験期間は3週間程度と動物実験として投与は比較的短期間です。

　疾患の影響評価に関する動物実験に当たっては、まず動物に疾患を発症させることが必要です。アトピー性皮膚炎モデルでは、一般的に自然発症、あるいはタンパクと結合して抗原性を発揮するハプテンという物質を塗布して皮膚炎を発症させる方法がありますが、動物試験としてはいくつかの問題点がありました。

　まず、これら2つの方法は評価できるようになるまでに長い時間を要します。飼育期間が長くなると、飼育環境やマウス同士の相性などによって症状の出方に差が生じやすく、正確な症状の把握が困難でした。また、ハプテンを塗布する場合は、比較的重度の皮膚炎を発症するため、化学物質との複合的な影響を検討するには感度などの面で問題がありました。そこで今回の研究では、動物個体を用いた新しい生体内（in vivo）試験法を開発することにしました。

　この研究で開発した生体内試験法の最大の特徴は、疾患を引き起こす原因物質を直接投与し、短期間で疾患を発症するようにしたことです。これまでの試験法より、影響が評価できるようになるための時間を短縮することが可能で、実験では3週間程度で影響を評価することができました。in vivoとはラテン語で「生体内（動物個体内）」という意味で、動物実験で一般的に用いられる言葉です。

　しかし、早く評価することが可能になったとはいえ、まだ時間がかかる、一度に複数の物質を評価する場合には向かない、といった面があります。そのため現在、生体外（in vitro）試験法の確立も並行して進めています。