私達が出会った環境ホルモン研究の先駆者達

井出　剛
(Tsuyoshi IDE)

(株)クマモト抗体研究所


Summary
Endocrine disruptors are chemicals that are considered to act like hormones when they enter into the body, even at a very small amount, and to influence the development of reproductive organs and sexual behaviors. When exposed to these chemicals within the uterine or during an early period of development, testicular atrophy may occur in males, and ovarian malformation in females. In extreme cases, sex reversal may also occur. About 70 kinds of chemicals, including polychlorinated biphenyl (PCB) are suspected as endocrine disruptors. Some investigators have expressed the fear that these chemicals exert their influences beyond generations, unlike carcinogens which directly affect individuals exposed.
キーワード:環境ホルモン(内分泌撹乱物質)、estrogen、ビテロゲニン
1.環境ホルモン(内分泌撹乱物質):endocrine disruptors

　内分泌撹乱物質とは「生体の恒常性、生殖、発生あるいは行動に関与する種々の生体内ホルモンの合成、貯蔵、分泌、体内輸送、結合、そしてそのホルモン作用そのもの、あるいはそのクリアランスなどの諸過程を阻害する性質を持つ外来性の物質」と定義されている＊。
　しかし、一般的には環境中に放出され、あたかもホルモンのように作用することから「環境ホルモン」と呼ばれている。
　もともとは、横浜市立大学理学部 井口泰泉教授やNHK科学番組部ディレクター 村松秀氏らが1997年5月に放映された「サイエンスアイ」の制作過程で造り出された用語であるが、今ではこの用語がマスコミを中心に一人歩きしている。
　現在、ビスフェノールA、フタル酸エステル、ノニルフェノールなどをはじめ、確認されているだけでもおよそ70種類以上の合成化学物質が環境ホルモンであると認定されている(世界自然保護基金による)。主な特徴の1つとして「弱いエストロゲン」のような働きをし、ホルモンの作用を模倣し、遺伝子に直接作用することで生殖や性発達を撹乱していることが挙げれるが、スチレン、カドミウム、鉛、水銀など女性ホルモンのような作用を持たないものもある。
　環境ホルモンは、生物の自己保存ならびに「種の存続」を脅かす。よって、それによる環境汚染は生物に極めて深刻な影響を及ぼしているといえる。
　このため、こうした作用を有する化学物質を早期に見出し、その影響の顕在化を未然に防ぐ対策を緊急に講じることが必要だが、環境ホルモンの環境中濃度の把握や、さまざまな生物への影響に関する研究は世界的に見てもまだまだ乏しく、とりわけ日本周辺における研究はこれまでほとんど行われていないのが現状である。

2.私達が出会った環境ホルモン研究の先駆者達
　　天然エストロゲン・合成エストロゲン→

2.1　横浜市立大学理学部　井口泰泉教授
　横浜市立大学 井口先生は、流産防止剤であるDESの使用に伴う女児の膣ガン発生のメカニズムの解明に先駆的な役割を果たしてきた、内分泌撹乱物質に関する研究の第一人者である。
　井口先生は「環境ホルモンの問題は決して最近起こったものではない」と言われる。
　1938年、ロンドンのコートールド生化学研究所のチャールズ・ドッズ博士は、合成エストロゲンの分離に成功し、天然エストロゲン、エストラジオールと同程度の効力があることを科学誌「ネイチャー」に発表した。これがDESと呼ばれる物質である。これを契機にDESは、はじめは更年期症状用に、次に避妊薬として、更に乳ガンや前立腺ガンの治療用として全世界で使用され始めた。また、牧畜農家では、生産効率を上げるためにDESが飼料に混ぜられた。
　1950年代に入るとDESは習慣性流産や切迫流産の治療用に用いられた。1953年シカゴ大学のウイリアムズ・ディークマン博士らはDESの処方の無効性を発表したが受け入れられず、結局600万人にものぼる妊婦たちがDESに曝露され続けた。
　その結果、子供たちが成長するにあたって種々の異常が顕著になってきた。通常、更年期にしか見られない膣ガンが十代の少女に異常発生し、また子宮、膣、卵管の奇形、未成熟などの異常が多発した。男児では停留精巣、尿道口の下裂、精子数の減少が多発し、ペニスがわずか15ミリの症例や不完全な男性化の症例も報告された。
　一方、野生動物の世界においても、環境ホルモンのもたらす影響を知らしめる調査報告が相次いだ。なかでも井口先生と長年の研究パートナーであるフロリダ大学のルイス・ジレット教授らによるフロリダ州アポプカ湖のワニの「メス化」に関する調査報告はあまりにも有名である。アポプカ湖では1980年から1987年にかけてワニの生息数が異常に減少した。調査を依頼されたジレット教授の報告は、大変ショッキングなものであった。アポプカ湖の雄ワニのペニスが正常のワニの1/4〜1/2の大きさになっている脱雄性化が起こっている一方で、雌ワニでは卵巣に多くの多卵性濾胞、多核卵が見つかり、超雌性化が起こっていたのである。原因は、湖の近くのタワーケミカル社から流出されたジコホルDDT、DDEの混合物であった。アポプカ湖でのワニの急激な減少は、生殖器に異常をきたしたワニが、子孫を次世代に残せなくなったことが原因であった。
　また、イギリスの河川では、ノニルフェノールなどの排水によって雌雄両性のローチ(コイの一種)が出現し、ブルーネル大学のジョン・サンプター教授らの実験によって、オスのニジマスもメス化することが明らかになった。
　井口先生は「ヒトに見られる生殖異常と野生動物の“メス化”の間には共通のリンクがある」と言われる。「言うまでもなくエストロゲン様化学物質の曝露によって起こる変化である。」
　なお、1996年コルボーン博士らによる著作「Our Stolen Future」がアメリカで出版されると、環境ホルモンに対する関心は欧米では一挙に高まった。

　日本では国立環境研究所の堀口敏宏主任研究員が1990年から全国でイボニシ(巻き貝)を対象とした環境ホルモンの影響調査を行っている。その結果、96年3月までに調べた全国97の調査地点のうち94地点でほぼ100%のメスにインポセックスと呼ばれる生殖異常が見つかり、輸卵管という雌特有の器官をもつ一方で、雄にしかないはずのペニスと輸精管を併せ持つ両性具有の貝の存在が全国で多数確認された。
　この原因はトリブチルスズやトリフェニルスズというある種の有機スズ化合物で、船の底に付着する貝類、海草等を駆除するための船底防汚塗料や養殖用の漁網防汚剤として使われてきた化学物質である。ちなみにトリブチルスズは縦500メートル、横200メートル、深さ10メートルの巨大なプールにわずか1グラム溶けただけでもメスの巻き貝にペニスをつくらせるなど異常を引き起こす、極めて有害性の高い化学物質であることが室内実験の結果、わかってきた。

2.2　長崎大学環境科学部 有薗幸司助教授
　水域環境では、微量の重金属類、農薬、界面活性剤、漁網防汚剤、船舶塗料等の化学物質によって、水環境のみならず環境汚泥中に蓄積するこれら化学物質の複合毒性が憂慮されている。しかし、従来の機器分析による「水質」の化学的汚染指標のみでは、こうした毒性を評価することは難しい。
長崎大学 有薗先生は、「魚体」中で環境水に鋭敏に応答する指標が得られ、同時に化学物質の測定値が得られれば、汚染をより正確に把握できると考え、魚類のバイオマーカーとしてシトクロムP450を中心とした薬物(化学物質)代謝酵素や、ヒートショックプロテインとして注目され始めたヘム代謝系酵素のヘムオキシゲナーゼ(HO)、重金属に対する生体防御蛋白であるメタロチオネイン(MT)などを取り上げ、環境変動のアラーム機構の確立を目指されている。最近では薬物代謝酵素活性や酵素蛋白レベルに加えて、mRNAレベルでの分子モニタリング系の確立にも着手されている水域環境トキシコロジー分野における若きオピニオンリーダーである。
　1997年4月、この一連の研究成果はノルウェーのベルゲンで開催された「第9回 海洋汚染とバイオマーカーに関する国際シンポジウム」で発表され、注目された。

2.3　北海道大学水産学部 原彰彦教授
　　推定される魚類ビテロゲニンの構造→

　卵黄蛋白前駆物質であるビテロゲニン(Vitellogenin)は、卵生高等脊椎動物の血中に出現するメス特異蛋白である。Vitellogeninはエストロゲンの作用のもとに通常、卵黄形成期のメス肝臓で合成され血中を介して卵内に取り込まれ卵黄蛋白質を構成する。また、エストロゲン処理をすることによりオス血中にも誘導される蛋白である。近年、魚類におけるVitellogeninは早期雌雄判別のマーカー蛋白として用いられるようになってきた一方、河川などの環境水中の環境ホルモンのバイオマーカーとして注目されている。
　北海道大学水産学部教授の原彰彦先生は、世界ではじめて魚類ビテロゲニンの同定、精製に成功し、物理学的性状を明らかにするとともに、ビテロゲニンが卵黄蛋白であるリポビテリン、ホスビチン及びβ'-コンポーネントへ分子解裂することを明らかにされた。また魚類ビテロゲニンに対する抗体を用いて、オスの血液中にメスしか作らないはずのビテロゲニンが環境ホルモンの影響で産生されることに着目し、ビテロゲニンを用いた測定系の研究もされている。

3.共同研究の開始
　　環境ホルモンが内分泌撹乱を生じるメカニズム→

　1997年3月17日 17:00より長崎大学 有薗先生の主催により、薬学部隣接の同窓会館1階セミナー室で、横浜市立大学 井口先生の「内分泌撹乱物質」に関する講演が始まった。室内は閑散としていた。一番後方の席に座った私と坂本君(クマモト抗体研究所 主任研究員)を含めても全部で15人程度だった。
　この講演の中で井口先生は1)内分泌撹乱化学物質問題に関する概況、2)内分泌撹乱化学物質の人への影響、3)内分泌撹乱を生じるメカニズムについて、そして最後に4)海外で試みはじめられた最新のレセプターバインディングアッセイ法について述べられた。
　私達はここで初めて有薗先生から井口先生を紹介してもらうと同時に、両先生から環境中のエストロゲンを検出するためのバイオマーカーとして魚類の卵黄前駆物質である「ビテロゲニン」に対する特異抗体の作製と、それを用いての測定系の確立を打診された。これはやれる、やれないではなく、やらなければならないテーマだと私達は考え、2ヶ月後、難産の末、熊本テクノリサーチパークにクマモト抗体研究所を設立して、特異抗体作製のための準備に取りかかった。
　また、魚類ビテロゲニン特異抗体を作製するにあたって、何としてでも本分野第一人者である北海道大学 原先生にお会いしたかったが、それは意外と早く思わぬ場所で実現した。
　1997年7月31日、私達は横浜市立大学を訪問して、井口先生に今後の抗体開発の進め方についてアドバイスを頂いた時である。そこへ多摩川河畔で環境ホルモンの魚類への影響解明研究の一環として、帝京大学中村助教授らとコイの生態調査を行われていた原先生が井口教室を訪ねてこられた。(ちなみに、この多摩川でのコイの生態調査はその後も定期的に続けられ、オスの精巣縮小が3割に達し、と同時にオスからビテロゲニンが検出されたことからマスコミにも大きく取り上げられた。)
　私達は挨拶もそこそこに原先生を取り囲み、ビテロゲニンの性状について質問をし続けた。
　この結果、クマモト抗体研究所は内分泌撹乱のメカニズム解明の横浜市立大学井口教室、魚類の薬物代謝酵素研究の長崎大学有薗教室、そして魚類ビテロゲニンの免疫生化学的研究の北海道大学原教室の協力を得て、マダイ、マミチョグ、コイ、メダカそれぞれのビテロゲニンに対するモノクローナル抗体作製に取り組むことになった。

4.日本における環境ホルモン汚染の反響
　　環境ホルモンの疑いのある主な物質と用途→

　NHK番組制作局科学番組部ディレクター村松秀氏は、おそらく日本の報道関係者の中で環境ホルモンによる汚染の事の重大さについて最も早く感知し、かつ番組制作という立場から冷静に実証的にこの問題に取り組んでこられた人物といえる。一度、設立間もないクマモト抗体研究所も来訪され、特異抗体を使用しての環境ホルモンの環境中濃度の把握についての意義などについて丹念にヒアリングをしていかれた。前述の通り1997年5月、6月、村松氏は井口先生らの協力を得て、まず速報というかたちで「サイエンスアイ」という番組の中で環境ホルモンによる汚染の実態を日本で初めて伝えた。
　そして11月にNHKスペシャル「生殖異変−しのびよる環境ホルモン汚染−」が放送されるや、全マスコミが競って環境ホルモン問題を一斉に取り上げ、井口先生は毎日のように新聞、テレビに登場することになった。
　日本においても環境ホルモンに関する関心がようやく高まったことは大変喜ばしいことではあるが、その一方では眉をひそめたくなるような誤報も飛び交い、今こそ節度ある報道が必要だと思われる。
　このような中、村松氏の先のNHKスペシャルの番組が「科学技術庁 科学技術映像祭 内閣総理大臣賞」を受賞した。その報が入るやクマモト抗体研究所のスタッフ一同は自分のことのように喜んだ。
　あたかもNHKの番組に呼応するかのように各省庁もこの問題に取り組み始めた。1997年3月、環境庁は「外因性内分泌撹乱化学物質問題に関する研究班」を発足させ、1998年には魚を使ってホルモンの影響を調べるプロジェクトを立ち上げた。(一方、ほぼ同時期に厚生省は日本人の精子数を長期的に調べるプロジェクトを、また通産省は工業界で使える独自の環境ホルモンのテスト方法の開発に乗り出した。)

5.今後の活動と課題
　我々の研究成果は、1998年4月1日、日本水産学会春季大会のミニシンポジウム「水産物における内分泌撹乱物質の影響」において、長崎大学 有薗先生に「魚類血清タンパク成分への影響−定量法の開発と応用−」と題して発表していただいた。座長は北海道大学の原先生、そして井口先生はこのシンポジウムの基調講演をされた。会場は満席で立見客は廊下まであふれていた。私達は一年前の長崎大学での井口先生の講演の時と違って、今度は一番後方でつま先立って井口先生の講演や有薗先生の講演を聞かなければならなかった。
　私達は排水によりもっとも影響を受けやすい「魚類」をターゲットとして環境ホルモンの影響解明に取り組んできたが、言うまでもなくヒトへの影響解明も大きな課題となっている。私達が身近に使用している中にも「環境ホルモン的作用」を持つものが紛れているのも事実である。
　本分野における日本の研究者の質は決して世界に引けを取っていない。それどころか、ある分野においてはトップレベルにあるとも言える。それだけに今、この時点から環境ホルモン問題に対して市民、研究者、行政、報道者が一丸となって協力し合い、取り組めばこの問題は必ず解決の方向へと向かうものと信じている。
　私達も抗体というものを提供することで、ささやかながらこの問題に貢献できればと思っている。
　現在、定期的に行っている長崎大学水産学部 征矢野助教授らとの有明海における共同野外調査は今後とも続ける方針である。
(写真左より)
　井出　　剛　(株)クマモト抗体研究所
　井口　泰泉　横浜市立大学
　坂本　珠美　(株)クマモト抗体研究所
　中野菜穂子　(株)クマモト抗体研究所

参考文献
1)T. Iguchi, H. A. Bern : Transgenerational effects: intrauterine exposure to diethylstilbestrol in humans and the neonatal mouse model. Comments on Toxicology, 5: 367-380, 1996.
2)Y. Fukazawa, T. Iguchi and H. A. Bern: Mouse anococcygeus muscle : sexual dimorphism and responsiveness to sex hormones. J. Endocrinol., 152: 229-237, 1997.
3)N. Nishimura., Y. Fukazawa, H. Uchiyama, T. Iguchi: Effects of estrogenic hormones on early development of Xenopus laevis. J. Exp. Zool., 278: 221-233. 1997.
4)K. Arizono, S. Sugiura, S. Miyazato, M. Takiguchi and T. Ariyoshi: Studies of DT-diaphorase induction by lead acetate in the liver of rats. Bull. Environ. Contam. Toxicol., 57(1), 41-46(1996).
5)K. Arizono, M. Yamaguchi, K. Hatano, T. Ariyoshi: Volatile halocarbon compounds induced alterations in the activities of heme and drug metabolizing enzymes and in the contents of hemoproteins and metallothionein in the rats. Res. Commun. Pharmacol. Toxicol., 1(1), 81-90(1996).
6)K. Kawano, T. Baba, Y. Mizukami, K. Arizono and T. Ariyoshi: Acute effect of organotin compounds to red bream and red carp using biological parameters. Bull. Environ. Contam. Toxicol., 56(5), 774-781(1996).
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8)H. Okumura, A. Hara, F. Saeki, T. Todo, S. Adachi and K. Yamaguchi: Development of a sensitive sandwich enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for vitellogenin in the Japanese eel, Anguilla japonica. Fish. Sci., 61(2), 283-289(1995).
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11)Y. Tao, A. Hara, R. G. Hodson, L. C. Woods III and C. V. Sullivan: Purification, characterization and immunoassay of striped bass (Morone saxatills) vitellogenin. Fish Physiol. Biochem., 12(1), 31-46(1993).
12)A. Hara, C. V. Sullivan and W. W. Dickhoff: Isolation and some characterization of vitellogenin and related egg yolk proteins from coho salmon (Oncorhynchus kisutch). Zool .Sci.,10(2), 245-256(1993).

プロフィール
氏名　井出　剛(Tsuyoshi Ide)37歳
所属　(株)クマモト抗体研究所 代表取締役社長
　　　　　〒861-2202　熊本県上益城郡益城町田原2081-10
　　　　　Tel: 096-289-2310　Fax: 096-289-2313
　　　　　E-mail:tsuyoshi@po.infobears.or.jp
出身大学　同志社大学法学部政治学科国家学講座
趣味
読書、郷土歴史資料館めぐり(マンスフェルト、北里柴三郎、リデル・ライト両女史など、熊本の医学発展に寄与した人々の史跡を訪ねること)