ト ピ ック ス

内分泌かく乱物質と男児外生殖器疾患との因果関係に関する研究
国立環境研究所環境リスク研究センター

曽根 秀子!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

strol（DES）では，新生児期で DES に曝された成体雄はじめにのマウスは，包皮の鞘分離を含むペニスの奇形，ペニス内分泌かく乱物質は，「内分泌系の機能を変化させるの寸法の縮小と脂肪細胞と海綿体ペニスの平滑筋細胞とことにより，健全な生物個体やその子孫，あるいは集団海綿静脈洞の損失の蓄積を誘発する．DES で誘発され（またはその一部）の健康に有害な影響を及ぼす外因性るこれらの発達奇形の全ては ESR アンタゴニスト，ア化学物質または混合物」と，世界保健機構・国際化学物

ドロゲン受容体（AR）作用薬 DHT またはテストステロ

質安全計画で定義されている．その多くは，さまざまなン（T）の共処置によって軽減されるため，ESR と AR核内受容体に作用して転写活性を示す．ビスフェノール経路がペニスの異常発育の一部を媒介していることを示

A（BPA）は，最初にエストロゲン受容体α（ESR１）ア唆するものである［

ゴニストであると同定された内分泌かく乱物質のつでン曝露による T サージの抑制は，ESR１アンタゴニストある．BPA は，妊娠母親の血清，臍帯血，胎児血清，でほぼ回復するので，ESR１を介すると考えられる．し〜１６ nM

たがって，臨界期の間に生じる低アンドロゲン状態が，相当）の範囲で検出されており［１，２］，BPA がヒト細ペニスの間質細胞を脂肪生成の増加に再プログラムして胞において直接ステロイド産生を阻害することが示さペニス奇形につながると考えられている．

羊水および胎盤においては，〜ng/mL（］．また，新生児期のエストロゲ］．

６．
５〜１０．
５妊娠週（GW）
フランスの N’Tumba-Bynらは，また，停留精巣や尿道下裂などの男児外生殖器疾患が増のヒト精巣，または，それに相当する性交後（dpc）１４．
５

加しているという疫学的データが蓄積されたことから，

日のラットおよび dpc１２．
５のマウスの胎児精巣の器官培遺伝因子だけではなく，環境因子もその疾患の発症や進養システムにおける BPA の影響を調べた．ヒトの培養展に関与しているかもしれないと考えられるようになっ精巣において BPA の１０ nM 濃度はテストステロン分泌た．そこで，筆者らのグループは尿道下裂，停留精巣おを減少させたが，用いた DES のどの濃度でも影響を示

よびマイクロペニスなどの男児外生殖器疾患と BPA 曝さなかった．ラットおよびマウスでは BPA および DES露との因果関係を調べるために，BPA が関与する核内とも１０ μM レベルでテストステロン分泌の減少を示し受容体とその転写活性化遺伝子に着目し，その遺伝子多た．これらの発見は，種特異的な感受性の違いや BPA型頻度と停留精巣や尿道下裂患者の発生頻度とのリスクと DES の作用が同一でないことを示唆している．さら解析および患者由来細胞における BPA の応答性に関すにマウスにおける BPA １０ μM のテストステロン分泌減る研究を実施した．本稿では，他の研究者の知見ととも少作用は，ERαノックアウトマウスにも同様に観察されにわれわれの研究成果について概説する．

たことから BPA のテストステロン分泌減少作用は，ESR１

れ，男児生殖器に対する健康影響が心配されている［Bisphenol

A（BPA）の雄性生殖における内分泌かく乱作用を介さない別のシグナリング経路が関与していることが示唆されている［］．

それでは，BPA の標的分子は何なのであろうか？

実験動物における BPA の雄性外生殖器に対する影響

最近のヒト細胞における受容体研究から，BPA は，さは，相反した結果が混在している．VomSaal FS グルー

らに ESR１アゴニスト作用を示すより低濃度で ESR１おプでの前立腺重量の増加や精子数の減少の報告［よび ESR２（EPβ）のアンタゴニスト作用を示し［］，］，

最近では Chitra らがラット精巣上体中の精子数の減少

エストロゲン受容体型のサブファミリーの［Estrogen-related receptor（ERRG）の強いアゴニスト（結］を，小林らがラット精巣上体重量の低下を報告している［］．一方，多くの他のグループが同様な実験つである９ nM）であることを証明している［１０］．
合親和性 IC５０ ９．

を行ったが，影響は確認できていない．BPA よりも ESR１

このように，BPA は，に対するアゴニスト活性が１００倍以上強い diethylstilbe-をもつ化学物質である可能性がある．ERRG は，正常の分子で種類の異なる作用点

日本生殖内分泌学会雑誌（2013）18 : 47-50

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TOPICS図

ビスフェノール A（BPA）と男児外生殖器疾患との関連性解析のまとめ
停留精巣（CO）や尿道下裂（HS）などの男児外生殖器疾患の発症や病態の進展と BPA の因果関係を調べるために，患者の包皮皮膚（FF）由来細胞を用いて，BPA の細胞応答性と BPA 応答遺伝子の多型解析を行った．文献［１３，１４］より抜粋，改変．

生殖器系組織においては，胎盤の trophoblast 栄養膜細胞に強く発現しており，trophoblast の分化の過程でエストロゲンからテストステロンに変換する酵素アロマ

患者由来細胞における BPA の細胞応答性と遺伝子多型解析

ターゼの遺伝子発現を酸素依存的に調節していることがわれわれは，停留精巣（CO）や尿道下裂（HS）など．また，皮膚組織や前立腺組織に報告されている［１１］の男児外生殖器疾患の発症や病態の進展と BPA の因果

おいても ERRG タンパク質が高発現している部位とそ関係を調べるために，患者の包皮皮膚（FF）由来細胞うでない部位がある．ESR１（−）の乳癌上皮や前立腺を用いて，BPA の細胞応答性と BPA 応答遺伝子の多型癌組織に高発現している報告もある．尿道下裂や停留精解析を行った（図巣の子の胎盤の trophoblast では，エストロゲン含有量露による変動した遺伝子発現プロファイルのなかから，有が高いとの報告があり，先述した動物実験の結果と合わ意な発現上昇を示した Neurotensin receptor １（NTSR１）

１nM E２曝）．１０ nM BPA および０．

せて考察すると，これら ERRG を発現している組織に（MMPおよび有意に減少したmatrix metalloproteinase １１

おいては，BPA は何らかの影響を及ぼしている可能性

１１）遺伝子の発現を両患者間で調べた［１２］．NTSR１はがある．また，高濃度１０ μM 以上ではあるが，BPA はHS 患者で高く，MMP１１については，HS グループで有AhR や PXR と作用して下流の遺伝子発現を転写調節し意に低かった．NTSR１は，G―タンパク質共役受容体のつで成長ホルモン促進タンパク質とヘテロている．

量体を形成して消化管や下垂体分泌を調節している．MMP１１は，亜鉛依存的なペプチド内部加水分解酵素であるファミ48

日本生殖内分泌学会雑誌

Vol.18 2013

TOPICS

リーのつである．この酵素ファミリーは，細胞外マトリックスを分解する働きをもっており，癌の転移だけでおわりになく発生過程や生殖機能において重要な働きを示すこと

BPA の研究が進むに連れて，ヒトと動物の応答性がが知られている．未だ男児外生殖器の病因と NTSR１や異なること，濃度によって作用点が異なることなどがよ

MMP１１との関連性は報告されていないが，尿道下裂のり明確となってきた．BPA は ESR１だけでなく ERRG，病因には，尿道形成過程における上皮細胞の封着形成がPXR，AHR と複数の核内受容体のリガンドとなりうる鍵ステップのつであると考えられている．したがって，ため，内分泌生殖疾患の病態の各ステージに影響を及ぼ

MMP１１発現の抑制制御が，発達中の尿道および外性器す可能性がある．われわれの健康に BPA の曝露がどのの細胞接着能の低下に結びつき，尿道下裂を引き起こす，ように，どれだけ関与しているのか，また，BPA だけあるいはその病態の進展を促進するものと考えられた．

でなく，同じフェノール骨格をもつ環境フェノール類を次にわれわれは，包皮皮膚由来ゲノム DNA を用いて総合的に測定すると体内負荷量はもっと上昇するはずで

BPA 関連の核内受容体遺伝子（AHR，AHRR，PXR）そある．臨床検体由来の組織や細胞における環境化学物質

れらのヘテロ量体のパートナー遺伝子（ARNT，ARNTの曝露量と応答性の関係がより明確になれば，日常の生２，RRXRA，RXRB，RXRG）およびそれらの転写下流遺活環境の改善や予防・治療薬の開発にもつながる．多く伝子（CYP１A２ CYP１B１，CYP２B６，CYP３A４）の多型解の研究者によるさらなる研究の進展を期待する．

．これらのうち，ARNT２の rs２２７８７０５，析を行った［１３］rs５０００７７０や CYP１A２の rs２０６９５２１が最も疾患リスクに関与していることが示唆された．特に，ARNT２の rs５０００７７０は，多型により ARNT２の発現が異なっていた．先述のNTSR１の発現も ARNT２ rs５０００７７０の遺伝子多型によって，異なっており，BPA の応答性に影響するものと考．そこで，今度は，ARNT２の遺伝子発現えられた［１４］が ESR１依存性かどうかを ESR１の発現が高い MCF７細胞を用いて調べた．ESR１の発現がほとんどない細胞株
LNCaP では ARNT２の遺伝子発現は全くみられなかった．ESR１の特異的阻害剤で処理した場合も ARNT２の発現は抑制され，ARNT２の遺伝子発現は ESR１に依存していることが考えられた．そこで，siRNA 法によって ARNT２mRNA を特異的に阻害した場合，ARNT２のヘテロダイマーである HIF１αのシグナル伝達に変化を及ぼすかど．その結果，最も変化の大きかった遺うか調べた［１５］，SAG（S伝子が，MMP１（matrix metallopeptidase １）
antigen ; retina and pineal gland/arrestin），VHL（vonHippel-Lindau tumor suppressor, E３ ubiquitin proteinligase）であり，これらは，MMP１１と同様の細胞外マトリックスの接着や，ホルモン刺激，細胞増殖シグナルに関与する遺伝子であることが分かった．今後，FF 細胞におけるこれら遺伝子の役割や機能解明に関する研究が進展できれば，化学物質応答に関する指標の有用なバイオマーカーになりうるものと考えられた．

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