８

令和５年２月８日（ 水 ）８
令和5年 2 月 8 日（ 水 ）◎ 授 賞 式 （本館3階 春琴）
開式

午後５時30分

一般財団法人 東京顕微鏡院 副理事長、公益事業室担当理事
医療法人社団こころとからだの元氣プラザ 副理事長 髙橋 利之

選考委員紹介選考委員長講評・ 公益財団法人黒住医学研究振興財団 理事長
受賞者紹介（国立感染症研究所 名誉所員〈元所長〉）
表

彰

祝

辞

来賓祝辞

一般財団法人 東京顕微鏡院
医療法人社団こころとからだの元氣プラザ 理事長
内閣府食品安全委員会 委員

山田 匡通

川西 徹

大阪大学微生物病研究所
感染機構研究部門 高等共創研究院 教授

受賞者挨拶

渡邉 治雄

岡本 徹

堤 康央
（大阪大学大学院 薬学研究科 栄誉教授）
伴戸 寛徳（旭川医科大学 医学部 寄生虫学講座 准教授）

閉式

◎ 受賞記念講演会 （本館3階 春琴）
開

会

講

演

閉

会

堤 康央
伴戸 寛徳

◎ 受賞記念お食事会 （本館3階 千鳥）
開

会

懇

親

閉

会

午後６時20分（午後７時50分）

午後8時00分（午後9時00分）

一 般財団法人東 京顕 微 鏡 院および、医療 法人社団こころとからだの元 氣プラザ両法人を代表し、お祝いのご挨 拶を申し上げます。
このたび、『遠山椿吉記念 第8回 食と環境の科 学賞』を堤康央先生が受賞されました。ナノマ
テリアルの測 定 法を開 発したのみならず、ナノマテリアルの 健 康リスクを生 殖 科 学・アレルギー学・神 経 科 学 等の幅 広い分 野で 解 明した、今後のヒト健 康 環 境の 確 保に資する研 究であり、公衆 衛生への貢献 度、研 究･技 術の独自性ともに高く評 価されました。また、4 0 歳以下の 研 究 者を対 象とした遠山椿吉記念 山田和江賞には、伴戸寛徳先生が選ばれました。トキソプラズマの脳感
染メカニズムの解 析 結果 からその増殖を制 御する物 質の同定までを解 明した、独 創的な研 究であり、今後の発展を期待するものです。お二人の先生方に、心より、お祝いを申し上げます。
さて、伝 染 病が最 大の 脅威とされていた明治時 代 、遠山 椿 吉は公 衆 衛生の 研 究 者として人 が着目しなかった飲 料水の水質に着目して行政にも強く関わり、初代東 京 市衛生試 験 所長として安全な 水 道 水を市民に届け、多くの 業 績を残しました 。「 水 道 水質 試 験 方 法 」の 統 一を主 唱して「上 水 試 験 方 法 統 一 のための協 議 会」を開 催したのが、今日の日本 水 道 協 会の始まりです。また、白米中心の食 生活であった当時、毎年約1万人以上もの死 者を出す「脚気 」は社会的な疾 患の一つでした。国内の殆どの研 究者が脚 気の伝染 病 説を支 持し、脚 気菌探しに精力が注がれていたなか、遠山 椿吉は広範な疫学 調 査や動 物 実 験による栄養 試 験 成績など、長年の研 究からこの考えを勇気を持って否定し、脚気の原因を「米 糠中の特主 成分の欠乏」と提唱して米 糠から治療薬「うりひん」を抽出し、その薬を治療へと応用しました。
このたびの「第8回 食と環境の科 学賞」は、一世紀以上のときを経て、健 康ないのちを目指して
邁 進する今日の研 究者の方々と、その優れた功績に光をあてたものと思います。
遠山椿吉賞は、当財団創業者で医学 博士、遠山椿吉の公 衆衛生向上と予防医療の分野における業 績を記 念し、その生誕150 年、没 後80 年である平成20 年度に創設した顕彰 制度です。その生き方を尊 重し、『公 衆 衛生向上をはかる創造 性 』、臨 床 現 場で の『予防 医 療 の実 践 』、『これからの人の育成』につながることを、本賞における本質的なポイントと考えており、日本の公 衆 衛生において、人びとの危険を除き、いのちを守るために、先 駆 的かつグローバルな視 点で 優れた業績をあげた個人または研 究グループを顕彰するものと位置づけています。
当財 団並びに共通のルーツを持つ医療 法人は、令 和4 年 4月に創立131周年を迎えました。今後とも医事 衛生の進 歩を図り、公 衆 衛生の向上に資するよう取り組 んでまいる所存です。このたびの授賞にあたり、堤 康央 先 生、伴戸寛徳先 生のますますのご活躍と、わが国の公 衆 衛生、予防
医療 分野の発展と、皆様のご健 康、お幸せを心より祈 念し、結びの言葉とさせていただきます。
令和５年2月８日

堤 康 央 （つつみ やすお）

（大阪大学大学院 薬学研究科 栄誉教授）「食品に含有されるナノマテリアルの
次世代影響等、安全性評価に関する研究」◇授賞対象業績の概要説明■背 景

ナノマテリアル（100nmよりも小さい）は、サブミクロンサイズ以上（100nm以上）の従来素材と比較し、比表面積の増大による反応性増強や吸収効率の向上、食味・食感の改善といった有用性を期待できるため、食品分野での開発・実用化が進んでいる。一方でこれら有用性が二面性を呈し、特有の毒性（ナノ毒性）を招いてしまうなど、健康影響が懸念されている。しかし現状、ナノマテリアルの安全性は殆ど理解されていない。
例えば2020年に「毒性があるのか、無いのか」というハザード情報のみで、食品グレー
ドのナノ酸化チタンが欧州で規制されたように、ナノマテリアルのリスク（ハザードと曝露実態[動態]との積算）に関する情報は未だ皆無に等しく、地球規模で解決すべき「問い」となっている。

■調査・研究のねらい「食品に含有されるナノマテリアル」の安全性や健康リスクを紐解くためには、①曝露実態（体内存在様式、体内存在量・時間、体内/細胞内動態[ADME;吸収・分布・代謝・排泄/蓄積]）の解明、②生殖発生毒性、免疫毒性など、未解明なハザードの同定と③その毒性発現に係る分子メカニズムの理解が喫緊の課題となっている。中でも、食品中ナ
ノマテリアルへの意図的/非意図的曝露は既に避け得ないことから、化学物質に高感受性な脆弱世代（妊婦/乳幼児等）
に対する次世代影響評価の重要性が指摘されており、本研究の「狙い」となっている。

■ 調査・研究の成果

受賞者はこれまでに、内閣府食品安全委員会食品健康影響評価研究や厚生労働科学

研究費補助金化学物質リスク研究事業等の支援を受け、調査・研究のねらいに記載の①に関して、ナノマテリアルの物性（ナノ物性）により体内動態や細胞内挙動が運命付けられることを明らかとし、また②に関して、銀ナノ粒子が金属アレルギー発症/悪化

のトリガーになることや、非晶質ナノシリカが播種性血管内凝固症候群を誘導することなど、新たなハザードを初めて同定すると共に、③に関して、毒性発現に係るキー分子（安全性バイオマーカー）の同定にも成功するなど、Nano-Safety Science(ナノ安全科学）研究の国内外でのパイオニアとなっている。これら一連の研究で重要なことは、ナノマテリアルのハザードと曝露実態は、化学構造式から理解できる物性に加え、ナノマテリアルのサイズ、形状、表面電荷、分散・凝集状態といった物性に影響を受けることであり、これは逆に「物性-動態」を制御すれば、安全かつ有用な食品中ナノマテ
リアルをデザインできることを意味している。本観点から受賞者は、食品領域で産学官連携にてNano-Safety Design(ナノ最適デザイン）研究を推進するなど（フラーレン、ナノクルクミン等）、類を見ない食品開発・実用化研究をも展開している。

■特に独創性、将来性、有効性、経済性、貢献度等について受賞者は、「脆弱な個体（妊婦母体/胎児/乳幼児など）」に着目した検討から、（1）妊娠期の曝露により、ナノマテリアルがマウス胎盤を突破して胎仔にまで到達し、胎仔発育不全を起こしてしまうこと、産まれてきた新生仔が低出生体重を呈し、将来的に行動異常（躁鬱状態、驚愕症、社会不安症など）や成長（体重）異常といった発達障害を示す
こと、（2）ナノマテリアルが母乳を介して乳幼仔の脳にまで移行すること、（3）ナノマテリアルが雄親の精母細胞の核内や精子にまで移行し、精巣ホルモンの分泌異常を誘発し得ることを先駆けて明らかとしている。また（4）ナノマテリアルによる胎盤障害に対して、好中球やオートファジーが保護的に働くなど、生殖免疫毒性研究の重要性を示すなど、ナノマテリアルの次世代影響等、安全性評価研究で独創的な研究を展開してきた。さらに、（5）ナノ物性を最適化することで上述の生殖発生毒性を軽減し得ることを認めており、国民や産業界といった社会がナノマテリアルの恩恵を最大限に享受できる、Sustainable Nanotechnology（安全かつ有用に持続利用可能なナノテクノロジー）に叶う知見を得ている。また環境省エコチル調査と連携し、母親、乳幼児における「ナノマテリアルのヒト曝露実態」の解明を唯一進めており、ヒト試料解析技術の開発と共に、初のヒト曝露情報を集積しつつあり、安全・安心な食品の開発など、今後のヒト健康環境の確保に資するものと期待される。

略歴：大阪大学薬学部薬学科卒業、薬剤師免許取得（ʼ91年）、同大学薬学研究科応用薬学専攻修士課程修了（ʼ93年）、同大学薬学部薬剤学講座助手（ʼ94 ʼ98年）、薬学博士（ʼ97年）、大阪大学大学院薬学研究科薬剤学分野助手（ʼ98 ʼ04年）、米国NIH博士研究員（ʼ99 ʼ01年）、
国立医薬品食品衛生研究所大阪支所医薬基盤研究施設基盤研究第二プロジェクトチーム
副プロジェクト長（ʼ04 ʼ05年）、独立行政法人医薬基盤研究所創薬プロテオミクスプロ
ジェクトプロジェクトリーダー（ʼ05 ʼ08年）、大阪大学大学院薬学研究科毒性学分野教授（ʼ08年）、同 大 学 大 学 院 薬 学 研 究 科 研 究 科 長・同 大 学 薬 学 部 薬 学 部 長（ʼ12 ʼ18年）、
2017年より現職（大阪大学大学院薬学研究科栄誉教授）。

受賞歴等：日本薬学会近畿支部奨励賞（ʼ97年）、日本薬学会奨励賞、日本薬剤学会奨励賞（ʼ04年）、日
本DDS学会賞（永井賞）（ʼ09年）、第10回日本学術振興会賞（ʼ14年）

伴 戸 寛 徳 （ばんど ひろのり）（旭川医科大学 医学部 寄生虫学講座 准教授）

「食品媒介性原虫の潜伏感染メカニズムの解明と制御技術の新規開発」◇ 授賞対象業績の概要説明■背 景

寄生虫トキソプラズマは、ヒトを含め全ての恒温動物に感染することが可能な人獣共通感染症の原因となる病原体であり、特に妊婦や免疫不全患者が感染した場合重篤な症状を引き起こす。トキソプラズマに汚染された肉を加熱不完全な状態で食べることがヒトへの主な感染経路であるため、食品媒介性感染症の一つとして知られている。
近年、動物との生活空間の重なりが増えたことに加え、食の多様化が進んできており、ヒトがトキソプラズマに感染するリスクは高まっている。実際にトキソプラズマ患者数は年々増加し続けており、トキソプラズマ症は、2012年9月に患者会が設立されるほど、我が国で公衆衛生上問題となっている。しかしながら、根治治療法は未だに確立されていない。

■調査・研究のねらい

畜産動物やヒトに経口感染したトキソプラズマは、筋肉や脳に生涯潜伏感染する。この潜伏感染体が新たな感染源であり、また様々な疾病の潜在的な原因ともなっている。
しかし、潜伏感染メカニズムは未だ明らかとなっていない。そこで本研究のねらいは、
潜伏感染がおこる臓器の一つである脳に着目して潜伏感染メカニズムを解明することである。本研究によって得られる成果は、トキソプラズマ症の新規治療法の確立に向けた研究基盤の構築に加え、食肉の汚染の有無の簡便な検査法や汚染された可能性のある食肉の安全な処理法の開発に大きく貢献するものである。

■ 調査・研究の成果

畜産動物やヒトの体内に経口感染したトキソプラズマは腸管細胞で急増虫体として増殖したのち、血流に乗って全身へ感染を広げていき、特定の臓器に到達すると潜伏感染虫体を形成する。トキソプラズマが潜伏感染しやすい臓器として脳が知られているため、まず受賞者らは脳のどこにトキソプラズマが潜伏感染するかを明らかとするために、ミクログリア、アストロサイト、脳神経細胞への潜伏感染動態解析を行った。その結果、トキソプラズマは主に脳神経細胞へ潜伏感染することが明らかとなった。そこ
で次に、生体内に近い性質を有するヒトiPS由来脳神経細胞を用いて、潜伏感染メカニ
ズムの解明を進めた。まず、トキソプラズマ感染に伴う脳神経細胞の生理的な変化を解析したところ、脳神経細胞内のグルタミン濃度が著しく低下していることを見出した。
また、トキソプラズマ感染脳神経細胞では、細胞外からのグルタミンの取り込みに重要な細胞膜上のグルタミントランスポーターの活性が抑制され、なおかつ、細胞内のグルタミン分解酵素（グルタミナーゼ）が活性化することを発見した。そしてさらに、それらの生理的変化の相乗的な影響によって引き起こされる細胞内のグルタミン枯渇がトキソプラズマの潜伏感染の成立に重要であることを明らかにした。そこで、細胞内のグルタミン分解を人為的に阻害することで、細胞内グルタミン枯渇に伴うトキソプラ
ズマの潜伏感染の抑制を試みた。その結果、老化や加齢制御効果でも注目されているグルタミナーゼ阻害剤の一つによって潜伏感染を抑制することに成功した。

■特に独創性、将来性、有効性、経済性、貢献度等について

近年、国内外問わずトキソプラズマに関する研究に注目が集まってきているにも関わらず、ヒトの脳内におけるトキソプラズマの潜伏感染メカニズムに関する研究は、実験系の難しさから世界的にも少ない。一方受賞者らは、世界に先駆けて、ヒトの細胞内における宿主-病原体間相互作用に着目し、様々なヒトの遺伝子組換え細胞や、遺伝
子組換え原虫を用いて、宿主免疫応答と、原虫の病原性メカニズムの解明を行なってきた。これらの研究成果によって構築されてきた免疫寄生虫学的手法を用いた研究は世界に類をみないものであり、競合研究も存在しないため、独創性が極めて高い。本研究成果では、トキソプラズマの潜伏感染メカニズムを逆手に取ることで、潜伏感染を抑制することが可能なモデル化合物を取得した。したがって将来的には、これらの成果をもとに製薬会社等との共同研究につなげることで早期の根治薬開発を目指す。新規治療法が確立されると、トキソプラズマ症に苦しむ人々を減少させることができ、また、
効果的な予防・治療法を確立することで、妊婦の精神的不安を減らせることができる。
さらに、先天性トキソプラズマ症の発症を抑制できれば、新生児の増加にも繋がり、持続的な経済成長を支えるといったアウトカムも生み出す。さらに、潜伏感染の指標となる分子を同定したことで、新規の検査法開発へ繋がる可能性も高い。したがって、例
えば野生動物を安全に食品として利用できることで、食害の防止や自然保護といった
アウトカムも生み出す。このように本研究成果は、様々な観点から公衆衛生の発展や、地域振興や産業の発展に大きく貢献する。

略

歴：帯広畜産大学畜産学部畜産科学科卒業（ʼ07年）、帯広畜産大学大学院畜産学研究科畜産衛生学専攻博士前期課程修了（ʼ09年）、博士後期課程単位取得（ʼ12年）、畜産衛生学博士（ʼ
13年）、帯広畜産大学原虫病研究センター（日本学術振興会DC1）（ʼ09 ʼ12年）、東京慈恵会医科大学熱帯医学講座臨時研究職員（ʼ12 ʼ13年）、帯広畜産大学原虫病研究センター節
足動物衛生工学分野技術補佐員（ʼ13年）、大阪大学微生物病研究所感染病態分野 谷口奨
励 研 究 員（ʼ13 ʼ14年）を 経 て 同 研 究 所 特 任 助 教（ʼ14 ʼ17年）、同 研 究 所 特 任 研 究 員（ʼ17 ʼ19年）東北大学大学院農学研究科動物環境システム学分野学術研究員、同大学院特任
助教（ʼ19 ʼ22年）、2022年より現職（旭川医科大学医学部寄生虫講座准教授）。

受賞歴等：第77回日本寄生虫学会大会ベストプレゼンテーション賞（ʼ08年）、3rd GCOE International
Symposium of Animal Global Health Award for Excellence in Poster Presentation（ʼ11年）、第83回日本寄生虫学会大会第29回日本寄生虫学会奨励賞、第163回日本獣医学会学術 集 会2020-2021年 度 獣 医 学 奨 励 賞、International Virtual Symposium “New Insights
on Animal Science”Presentation Award（ʼ20年）、第164回日本獣医学会学術集会第12回
日本獣医寄生虫学奨励賞、東北大学令和3年度先端農学研究奨励賞、公益財団法人農学会
第20回日本農学進歩賞（ʼ21年）

百三十一

本賞は、創業者遠山椿吉の公衆衛生向上と予防医療の分野における業績を記念し、一般財団法人東京顕微鏡院および医療法人社団こころとからだの元氣プラザが、日本の公衆衛生において、人びとの危険を除き、命を守るために、先駆的かつグローバルな視点で優れた業績をあげた個人または研究グループに対し、賞状、記念品、および副賞として300万円を贈呈するものです。創業者生誕150年没後80年を記念して、平成20年度に創設されました。賞は、「遠山椿吉
記念 食と環境の科学賞」と、「遠山椿吉記念 健康予防医療賞」の2部門あり、隔年で選考顕彰いたします。

40歳以下の応募者（応募年の4月1日現在）
を対象として、平成26年に亡くなられた故山田和江名誉理事長・医師の50余年の功績を記念し平成27年度に創設されました。
この賞は、優秀な研究成果をあげており、これからの可能性が期待できる
個人または研究グループに対し、研究のさらなる発展を奨励することを目的として、賞状、記念品および副賞として100万円を贈呈するものです。
本賞は、「健康予防医療賞」「食と環境の科学賞」
2部門において隔年で選考し、顕彰いたします。

公衆衛生の領域において、ひとびとの危険を除き、命を守るために、先駆的かつグローバルな視点で優秀な業績をあげて社会に貢献する研究を行った個人または研究グループを表彰します。
令和4年度は、「食品の安全」「食品衛生」「食品の機能」「食品媒介の感染症・疾患」「生活環境衛生」を重点課題としました。

◎次回「遠山椿吉記念 第9回 食と環境の科学賞」の応募期間は、令和6年4月1日より6月30日の予定です。

予防医療の領域において、ひとびとの危険を除き、命を守るために、先駆的かつグローバルな視点で優秀な業績をあげて社会に貢献する研究を行った個人または研究グループを表彰します。
前回令和3年度は、将来の予防医療のテーマに先見的に着手したものを重点課題としました。

◎次回「遠山椿吉記念 第8回 健康予防医療賞」の応募期間は、令和5年4月1日より6月30日の予定です。

授 賞 式「遠山椿吉記念 第８回 食と環境の科学賞」の授賞式・記念講演会・お食事会は、2023（令和5）年 2 月 8 日（水）にホテルメトロポリタンエドモント（東京・飯田橋）にて開催されました。授賞式には、選考委員の先生方を始め、研究者、報道関係者ほか当法人関係者など、40 名を超す参列者が祝福に集まりました。

山田匡通理事長は、まず遠山椿吉博士の業績と本賞ならびに山田和江賞の趣旨を述べ、受賞されたお二人に祝福の言葉を贈りました。選考委員の先生方の厳正かつハイレベルな審査にも感謝を述べました。
そして「人間の健康な命をいかにして守り、育成し、増進していくか」という東京顕微鏡院とこころとからだの元氣プラザの基本的なテーマを紹介し、これらの価値が遠山椿吉賞の研究成果として結実していること、引き続き本テーマを両法人の課題として、事業に力を入れていくことを述べ、結びとしました。

山田匡通理事長より堤 康央氏（左）に
遠山椿吉賞を授与

伴戸寛徳氏（左）に山田和江賞を授与

堤 康央先生

受賞コメント

この度は栄えある「遠山椿吉記念 第８回 食と環境の科学賞」遠山椿吉賞を賜りましたこと、身にあまる光栄であり、また身が引き締まる思いです。理事長の山田先生、また副理事長の髙橋先生、所長の宮田先生、理事の安田先生はじめとする一般財団法人東京顕微鏡院および医療法人社団こころとからだの元氣プラザの皆さま方、選考委員長の渡邉先生はじめとする選考委員の先生方にあらためまして御礼を申し上げたいと思います。今回の受賞に際しましては、私が学生時代から教授に至るまで、内閣府食品安全委員会委員の川西先生による長きにわたる多大なるご指導、絶大なるご支援の賜物でございます。この場をお借りして御礼を申し上げたいと思います。
本日は教え子が来てくれていますけれども、彼らの努力の結晶が今回の受賞に結び付いたものであります。本当にありがとう。今回の受賞を励みに、今後の食品安全あるいは公衆衛生にかかるヒト健康環境の確保に関し、ますます研究教育、あるいは人材育成にまい進していく所存であります。引き続き、ご支援ご指導賜ります
ように、伏してお願いを申し上げる次第であります。
最後に、これまで私を支えてくれました家族、特に家内に感謝したいと思います。この度は本当にありがとうございました。

＊令和 4 年度「食と環境の科学賞」授賞式について、詳細は、当法人ホームペー
ジをご覧ください。

遠山椿吉記念第8回

食と環境の科学賞

講演録

食品に含有されるナノマテリアルの次世代影響等、
安全性評価に関する研究
大阪大学大学院
堤 康央

薬学研究科

栄誉教授

や細胞くらいのサイズ、NM はウイルス粒子よりも１．ナノマテリアルと

小さなサイズとイメージしてください。

ナノテクノロジー研究の概観

2ナノテクノロジー研究と実用化の進展

1ナノマテリアルとは
ナノマテリアル（以下 NM）は、一般的には「少米国では 2000 年 1 月、クリントン大統領（当時）以下で形成されるが「国家ナノテクノロジー戦略」において大規模な以国家予算を投入することを発表しました。これが起以下のものを爆剤となり、ナノテクノロジーは「21 世紀のキー

以下のものをいわゆ

テクノロジー」として、産学官を問わず多くの領域

るナノ粒子と呼称します。NM は、サイズ減少効果（情報、エネルギー、医療、環境など）で研究開発以上のが急速に進展しました。その結果、それまでのサブ大きさ）の素材とは異なる性質を示します。最近

ミクロンサイズ以上の素材と比較して、有用機能をでは、サイズ的に分子と変わらない、より小さな有する NM が加速度的に開発されるようになりまなくとも一次元の大きさが 100

材料」と定義されています。一次元のみが 100
下のものをナノ薄膜、二次元が 100
ナノロッド、三次元とも 100

によって従来のサブミクロンサイズ（10010以下のサブナノマテリアル（sNM）も台頭し

ています。

した。
日本では 2001 年に発表された第二期科学技術基

おおまかですが、サブミクロンサイズ以上は細菌
表1

本計画において、ナノテクノロジーが重点 4 分野のナノマテリアル（NM）のヒトへの適用の現状
医療 食品 化粧品
使用例
効能
フラーレン
△
〇 美容液
美白・抗酸化
多層カーボンナノチューブ △医療分野への展開（DDS、医科歯科材料、医療機器）
酸化鉄
〇
造影剤
脳移行・滞在性銀●〇 制汗スプレー／健康食品
抗菌カーボンブラック〇 マスカラ／アイライナー
耐水性・着直酸化チタン●〇 日焼け止め／ファンデーション 紫外線遮蔽
酸化亜鉛〇〇 日焼け止め／ファンデーション 紫外線遮蔽
シリカ（酸化ケイ素）〇 ●〇 ファンデーション・固結防止剤 質感向上／吸着能
ポリスチレン〇 ファンデーション
質感の向上
デンドリマー△〇 ファンデーション・口紅
色落ち防止
ナノクレイ
●
〇 石鹸／歯磨き／健康飲料
吸着能
アクリル微粒子〇 ファンデーション
質感の向上
リポソーム
〇
〇 DDS 医薬品／美容液
透過性・徐放性
白金ナノコロイド●〇 美容液／サプリメント
美白・抗酸化
量子ドット△
造影剤
高輝度・多色〇●：実用化済み △：将来用途、開発中

表 2 非晶質ナノシリカの用途別利用状況
素材
食品
化粧品
医薬品
ナノシリカ
●
●
●
ナノ酸化チタン●●
白金ナノコロイド
●
銀ナノ粒子
●
●
フラーレン
●
●
（厚生労働省 HP より改編・転載）～ 20％の NM が含有されている可能性があります。
とくに化粧品や食品は日常的に使用するため、微量であっても、長期間にわたり継続的な曝露が起こり得ます。そのため、NM の安全性／毒性（NanoTox、
ナノトックス）に関する研究や理解の浸透が、世界的に急務となっています。
4ナノマテリアルの安全性／毒性に関する研究一つとして指定されました。それにより、日本のNanoTox に関する研究は未解明な部分も多いで

NM 研究は、欧米に比べて、とくに「開発」「実用化」

すが、曝露（動態）については、ヒトの臓器中にナの点で世界をリードし、今日では日本の「お家芸」

ノ粒子が蓄積・滞留していることなどが明らかとなともいえる技術で、日本の知財技術立国としての発りつつあります。例えば、われわれの研究では、ナ

展に大きく貢献しています。

ノ酸化チタン粒子がヒトの末梢血中に存在し得るこNM は、すでにわれわれの生活に密接に関与してとなどを明らかにしています。

おり、ヒトに直接的に適用される分野（食品や医薬

一方、NM のリスクについては、例えば 2008 年

品、医療機器、医科歯科材料、化粧品など）で、さに Nature Nanotechnology 誌でカーボンナノチュー

まざまなナノ製品が上市されるなど（表 1）、NM

ブが起炎性、遺伝毒性、発がん性を示すことなどがの使用量や流通量は急拡大しています。表 2 では、報告されています。

NM の素材を用途別にまとめています。食品分野で

ナノ安全科学（Nano-Safety Science）に関する

は、銀や酸化チタン、シリカ（酸化ケイ素）、白金

研究では、「ハザードと曝露（動態）の積算を考慮

ナノコロイドなどが用いられています（酸化チタン

することで NM のリスクを紐解き、その安全性をについては、欧州では 2021 年以降、食品添加物と追求する」という研究戦略が国際的にも希求されてしての使用が禁止されています）。つまり、われわいます。

れは知らず知らずのうちに、消化管や鼻腔、あるいは皮膚から NM に曝露している可能性が考えられます。

２．ナノ安全科学研究に関する取り組み

3ナノマテリアルの製品含有量

1非晶質ナノシリカとは

日本国内における NM の流通量は、2005 年は約

こ こ か ら は、 非 晶 質 ナ ノ シ リ カ の 動 態 解 析

3 兆円の市場規模でしたが、2030 年には 30 兆円に（ADME；Absorption：吸収、Distribution：分布、拡大すると予測されています。ナノ銀粒子やナノ酸

Metabolism：代謝、Excretion：排泄）と急性毒性

化チタン粒子は、さまざまな日常製品に含有されてについて紹介します。

いるので、あらゆるライフサイクルを介して環境中

非晶質ナノシリカ（以下 nSP）は、食品、化粧品、に放出されるものと考えられています。その濃度は医薬品に幅広く使われる NM です。例えば、化粧（少なく見積もっても）環境水中では 30ng/L、土品の分野では、ファンデーションや日焼け止め、制壌中では 700ng/L などと推定されており、今後の汗スプレーなどに最大 20％含有されている可能性

リスクマネジメントの必要性が強く指摘されていまがあります。食品の分野では、食塩やタブレット菓

す。

子、インスタント食品などに最大 2％含有されていここで製品中における NM の含有量について考る可能性があります。適用範囲、生産仕様、含有量

えてみます。極端な表現をすると、例えば食塩 1g

ともに非常に多いことから、必然的にヒトへの曝露

中には最大 20㎎の NM、あるいは化粧品中には 2機会が多いと考えられています。

表3
mSP1000

実験グレードの非晶質ナノシリカ（nSP）
nSP300nSP100
nSP70

nSP30

透過型電子顕微鏡像

カタログ値（nm）
2 次粒子径（nm）
表面電荷（mV）

1㎛

500nm

1000
1136 ± 32.1
-33.2 ± 1.4300
264 ± 7.2
-25.8 ± 0.72非晶質シリカの特徴

200nm

100
106 ± 0.6
-24.3 ± 0.5

100nm

70
76 ± 1.7-19.5 ± 1.0

100nm

30
39 ± 4.2-14.0 ± 1.3

nSP300 は従来から用いられてきたものです。

従来型（サブミクロンサイズ以上）の非晶質シリ
カは、すでに安全性について十分に検証されていま

3非晶質ナノシリカの動態解析と急性毒性す。一方で、非晶質シリカは微小化するほど、さま⑴経皮吸収性

ざまな有用機能が付与されることから、近年、サイ

まず、これらの nSP を用いて経皮吸収性についズダウンと分散性の向上が加速度的に進展していまて検討しました。培養皮膚モデルを用いた皮膚透過す。昨今の主流は 20

性試験を行ったところ、従来型の nSP（粒子径が7程度のサイズで、米国では程度のサイズのものも台頭していると報告され

ています。

300

または 1,000）では、表皮層をまったく透過しませんでしたが、100

このようにサイズダウンや分散性向上が図られた
nSP の上市が進む一方で、その安全性評価がほとんよりも小さな nSP では表皮層から真皮層に透過することが確認されました（図 1）。

ど行われていないという現状もあります。つまり、

次に、マウスを用いて短期の in vivo 皮膚透過性「nSP は安全」という前提の下、サイズダウンや分試験を行ったところ、従来型の nSP ではまったく散性向上が進んでいるということです。昨今話題の吸収されませんでした。一方、100

ナノ酸化チタンと比較すると、nSP の安全性評価は

nSP では、皮膚角化細胞あるいは表皮ランゲルハ

圧倒的に立ち遅れていると言わざるを得ません。そンス細胞、あるいは真皮層にまで到達し、ごく一部

よりも小さな

うした観点から、われわ れ は nSP の 安 全 性

nSP70

表皮

研究に取り組んでいます。
なお、われわれが実験に用いているのは、
実 験 グ レ ー ド の nSP
で、粒子径が 1,000（1㎛）の「mSP1000」、
300の「nSP300」、

100の「nSP100」、

70の「nSP70」、30の「nSP30」 と呼ばれているもので真皮

図 1 培養皮膚モデルを用いた in vitro 皮膚透過性試験（作用濃度：25 mg/ml/9 h）

nSP70

表皮

真皮

図2

マウスを用いた短期 in vivo 皮膚透過性試験（皮膚への塗布量：250 ㎍ /body × 3す（ 表 3）。mSP1000 と days）（Pharmazie, 2012）

は近傍のリンパ節にまで移行することが確認

nSP70

表皮

されました（図 2）。また、 長 期 の in vivo 皮
膚透過性試験（28 日間
連続塗布）では一部が脳の毛細血管に取り込
まれ、血液脳関門を突真皮

図 3 長期 in vivo 皮膚透過性試験（マウス皮膚への塗布量：250 ㎍ /body × 28 days）（Biomaterials, 2011）

破して脳内のグリア細胞にまで到達することが確認の場合とは異なり、nSP は経皮吸収され、全身分布されました（図 3）。

することが示唆されました。

そこで、ヒトの皮膚に近いといわれる豚の皮膚を用いて、in vivo 皮膚透過性試験を行いました。そ⑵鼻粘膜吸収性の結果、従来型の nSP では吸収されなかったのに

次に、経鼻粘膜吸収性（鼻腔からどれぐらい吸収より小さい nSP では投与量の約 2％がされるか）について検討しました。その結果、従対し、100

吸収され得ることがわかりました。

来型（サブミクロンサイズ以上）では投与局所に一般的に、経皮曝露（経皮吸収）では「分子量沈着し、肝臓や脳へは移行しませんでした。一方、

500 ダルトンよりも大きなものは吸収されない」と100いう「分子量 500 ダルトン限界説」が定説とされてすることが確認されました（図 4）。

います。しかし、上記のように、粒子径が 100

よりも小さくなると、従来のサブミクロンサイズ以上

よりも小さい nSP では、肝臓や脳にまで到達以上のことから、経鼻曝露（経鼻吸収性）に関しても、nSP のサイズが 100以下になると、体内へ投与量：0.5 mg/body
投与期間：28日間経鼻投与

沈着

投与部位

吸収されない

吸収後の遠隔組織

図 4 非晶質ナノシリカの経鼻粘膜吸収性（Part. Fibre. Toxicol., 2013）

投与量：25㎎/body
投与期間：28日間経口＜最終投与24時間後＞

mSP1000

腸管膜
リンパ節

パイエル板

500 nm

粒子は観察されず

nSP300

nSP70

nSP30

500 nm

250 nm

250 nm

500 nm

250 nm

250 nm

250 nm

250 nm

250 nm

500 nm肝臓

図 5 非晶質ナノシリカの経口粘膜吸収性と吸収され、全身移行することが示唆されました。

nSP では、血中移行後、速やかに胆のうに移行し、胆汁排泄されましたが、nSP70 では血中移行後、速⑶経口曝露（消化管吸収）やかに投与量の約 80％が肝臓に移行し、肝臓全体

食品分野でのリスクを想定して、経口曝露（消化管吸収）に関する検討も行いました。

に分布・蓄積することがわかりました。
この動態を、よりミクロな視点で眺めてみます。

nSP を 28 日間にわたり長期曝露させたところ、従来型の nSP は肝臓のクッパー細胞に移行後、胆従来型（サブミクロンサイズ以上）では、量的にはのうに移行しました。一方、nSP70 は肝臓全体（と少ないものの、肝臓の非実質細胞に分布が認められ

くに肝実質細胞）に分布し、さらに肝実質細胞の核

ること、その後、胆汁排泄されることがわかりまし内まで移行することがわかりました。

た。すなわち、従来型の nSP は体内にはほとんど蓄積しないことが示唆されました（図 5）。
一方、100以下の nSP では、経口曝露後、一部が吸収され、主として肝臓の実質細胞に分布し、しそこで、急性毒性と肝毒性について評価したとこ
ろ、粒子径が小さくなるにつれて、急性毒性、致死
毒性ともに強くなることがわかってきました。
以上のことから、粒子径 100

以下の nSP の体内・ばらくの間、体内に貯留することがわかりました（た細胞内局在は、従来型（サブミクロンサイズ以上）だし、量的な大小については、まだわかっていませの nSP とは異なることがわかりました。すなわち、ん）。すなわち、経口曝露した 100

100

以下の nSP は

以下の nSP では、従来型では想定できないハ

消化管で吸収され、肝臓に移行し、そして蓄積する

ザードを呈する可能性があると示されました。今後、ことが示唆されました（図 5）。

NM の安全性に関する研究をさらに進めていく必要があると考えています。

⑷血中移行後の動態と急性毒性以上のことから、nSP が経皮、経口あるいは経鼻で体内に吸収され得ることが判明しました。次に、血中移行後（ここでは静脈内投与後）の動態と急性毒性について評価しました。
その結果、従来型（サブミクロンサイズ以上）の4脆弱な個体を対象とした安全性評価研究⑴脆弱な個体を対象とした研究の意義
極端な表現になりますが、日本人の 10 人に 1 人
が低体重児として出生し、妊娠女性の約 40％が流産を経験しており、その原因の一つとして化学物質

Day 16,17; 0.8 mg/mouse (i.v.)
Day 17; 0.8 mg/mouse (i.v.)
Whole body imaging

**

30

**

**P < 0.01

20

10

0

control

図 6 妊娠マウスにおける nSP70 の動態（Nat. Nanotechnol., 2011）

図7

mSP
1000

nSP
300

nSP
70

胎仔に及ぼす影響（Nat. Nanotechnol., 2011）が想定されています。また、母体の化学物質曝露が

nSP70

**
胎仔重量 (Fetal weight; g)

胎仔肝臓核内Control

**

40

胎盤

胎仔吸収率
(Fetal absorption rate; ％)

胎盤

**

1.5

**

**P < 0.01

1.0

0.5

0
control

mSP
1000

nSP
300

nSP
70

図 8 胎仔発育への影響（Nat. Nanotechnol., 2011）6）。

精神面に与える影響も強く示唆されています。
そうした背景から、近年、脆弱な個体（妊婦、胎⑶非晶質ナノシリカの生殖毒性児、乳幼児、新生児など）を対象とした NM のハザー

上記の結果から、生殖発生毒性の検討の必要性がド解析を、より一層推進することの重要性が指摘さ示唆されました。そこで、nSP70 を妊娠初期ある

れています。とくに、次世代に及ぼす影響の評価は、

いは中期の妊娠マウスに投与ました。その結果、全

今後の大きな研究課題の一つとして位置づけられて例で流産しました。また、妊娠後期の妊娠マウスにいます。

投与し、胎仔への影響を観察したところ、従来型のまた、男性の生殖機能がこの数十年で著しく低下

nSP と比べて、nSP70 では胎仔吸収率の増加が観しており、その原因として父親の化学物質曝露によ察され、流産が誘発されることがわかりました（図る次世代影響ではないかという指摘もあります。そ7）。

のため、現在、環境省の「子どもの健康と環境に関

胎仔の発育を観察したところ、従来型ではまった

する全国調査」（エコチル調査）などが実施されてく影響が見られませんでしたが、nSP70 では胎仔のいます。

発育不全の誘発が確認されました（図 8）。

⑵非晶質ナノシリカの動態⑷非晶質ナノシリカの胎盤への影響

以下の nSP が経皮、経鼻

胎盤への影響を観察したところ、nSP70 を投与

あるいは経口吸収され、全身循環血中にまで移行しした妊娠マウスの胎盤では血流量の減少、あるいは得ることについて説明しました。そこで、体内吸収

胎盤細胞のアポトーシスが認められました。また、後、血中移行後の動態をクリアに評価するために、

sFlt-1（VEGFR1）の減少が認められたことから、の nSP を静脈内投与しま

胎盤の機能が障害されていることが示唆されまし

先ほど、粒子径 100

妊娠マウスに粒子径 70した。

た。

結果は、妊娠マウスでは血中移行後、胎盤のみな

ちなみに、われわれはナノ銀粒子でも妊娠マウス

らず、胎仔にまで移行することがわかりました（図の投与によって胎盤毒性や胎仔発育不全を誘発する

ワイヤーハングテスト

驚愕試験

Social Interaction Test

十字迷路試験

図 9 網羅的行動テストバッテリーによる次世代影響解析

ことを確認しています（ここでは詳細を割愛しまについて検討しました。
ナノ銀粒子を母体尾静脈内に投与した後の母乳へす）。

の移行性について調べるため、授乳期マウス（出産⑸次世代影響の解析

後 3 日目）に 1 回だけ静脈内投与し、その後の母体

胎仔発育不全で小さく生まれたマウスを用いて、血中濃度推移を評価しました。その結果、銀イオン

網羅的行動テストバッテリー（行動薬理試験）では組織移行しにくくなり（これは血中タンパク質と情動認知に与える影響を評価しました。その結果、の結合のためと考えられます）、非常に長い血中滞

nSP70 を投与したマウスから生まれた仔マウスは、留性を示すことがわかりました。一方、ナノ銀粒子

ワイヤーハングテストで落ちやすくなるなど、いわは速やかに血中から組織分布し、消失しました（図ゆるうつ様症状を示すことが示唆されました（仔マ10）。すなわち、ナノ銀と銀イオンでは血中動態がウスには nSP70 を投与していません）。また、驚愕

大きく異なる（ナノ銀粒子の方が、消失速度が速い）

試験では驚きやすくなること、ソーシャルインタラ

ことがわかりました。

クション試験では社会行動が低下することなども確

母体血中から母乳への移行については、粒子サイ認されました（図 9）。また、nSP 以外では、ナノズが小さくなるにつれて、母体の血中から母乳中白金粒子でも十字迷路試験でよりチャレンジングにへの移行が大きくなり、母乳中濃度も高値となりなることなどが判明しています。

ました。速度論的パラメータ解析を行ったところ、今後、脳神経系における発達毒性など、詳細な分nAg10、nAg50 は、nAg100、銀イオンよりも母乳

子メカニズムの解明を行っていきたいと考えていま中に移行しやすいことが確認されました（図 10）。
そこで、母乳への移行性、移行量ともに高かったす。

nAg10 を用いて、より詳細な動態情報の集積を試
5ナノ銀粒子の動態解析

みました。ここでは、授乳期の母マウスにナノ銀粒⑴母乳移行性・乳仔移行性子を経口投与した後、母体血中濃度を評価しました。

ナノ銀粒子は優れた抗菌活性を有すことから、最その結果、銀イオン、ナノ銀粒子とも母体に取り込も汎用されているナノ粒子の一つです。
われわれは、

まれ、母乳中へ移行することがわかりました。また、の「nAg100」、50の「nAg50」、経口投与した場合の方が、より母乳中に移行しやすの「nAg10」、コントロールとして硝酸銀水溶

いこともわかりました。このメカニズムの詳細につ液を用いて、ナノ銀粒子の母乳移行性や乳仔移行性

いては、今後も追求していきたいと考えています。

粒 子 径 が 100
10

700

6000

600

その後の母体血中から母乳への移行性

ControlnAg100
nAg50
nAg10
Ag＋

5000

母乳中Ag濃度

母体の血中Ag濃度

授乳期母マウス（出産後3日）;
単回静脈内投与後（1.5㎎/㎏）の母体血中濃度推移
7000

4000
3000
2000

500

1.29%

Ag＋↓

0.73%

300

nAg10↓
nAg50

200

(hr)

0

4

8

ControlnAg100
nAg50
nAg10
Ag＋

400

0

12

0.63%
0.34%

100

1000

0

*母乳を1mLと仮定し、投与量に対する移行率を算出

nAg100

0

4

8

12

(hr)

図 10 ナノ銀粒子の母体尾静脈内投与後の母乳移行性（ACS Nano, 2016）⑵母乳を介した仔への移行

ました（図 11）。

さらに、母マウスにナノ銀粒子を連日経口摂取し⑶母乳を介した仔への移行

た際の仔マウスへの移行量について調べました。こ
こでは授乳期の母マウスに 3 週間連続で経口投与

仔マウスの脳への影響を網羅的行動テストバッテ

し、その後の仔マウスで血中濃度を測定しました。

リーにより評価したところ、現実に想定される 100

その結果、
出産後 14 日目の母マウスでは、銀イオン、倍量程度のナノ銀粒子を投与した場合でも、運動機

ナノ銀粒子を投与しても、母乳中にはまったく移行

能、活動性、痛覚感受性、うつ様行動、不安様行動、せず、仔マウスのナノ銀粒子および銀イオンの血中

社会的行動、記憶、聴覚性驚愕反応などの項目に関濃度は低下しました（図 11）。

して、大きな変化は認められませんでした。

この現象と並行して、仔マウスでは肝臓中の銀濃そのため、ナノ銀粒子は母乳を介して仔の脳にま度も低下しましたが、仔マウスの脳中では銀濃度がで到達・蓄積するものの、今回の実験の投与量や検増加する傾向が見られました。また、脳にまで移行

討項目では、仔の脳機能に影響しないことが示唆さしたナノ銀粒子は、肝臓中ナノ銀粒子と比較して排れました。

出されにくく、蓄積される傾向があることがわかり

12

nAg10
Ag＋

肝臓中Ag量Control
0.1 mg/kg
0.5 mg/kg
0.1 mg/kg
0.5 mg/kg

仔の肝臓中: 出産後14日: 出産後21日

減少

800
400
0
40

6

脳中Ag量

仔の血中Ag量

授乳期母マウスに3週間連続経口投与（出産日～出産後20日; 0.5, 0.1 mg/kg）
した際の仔の血中濃度推移
1200
仔の血中
18

0
7

14
出産後日数（postpartum day）

21

30
20

仔の脳中
: 出産後14日: 出産後21日

増加

脳のみ
蓄積傾向

10
0

ControlAg＋

nAg10
0.5 mg/kg

図 11 ナノ銀粒子の母体への連日経口投与とその後の母乳を介した仔への移行（ACS Nano, 2016）

⑷ナノ白金粒子の精巣関連組織への移行性こと、あるいはカルボキシル基で修飾すると細胞質

少し話は逸れますが、雄親における ADME 解析
もパイロット的に進めています。現時点では、雄親のナノ白金粒子（nPt5）を投与したに粒子径 5ところ、精巣あるいは精巣上体まで移行することが内に存在することがわかりました。すなわち、粒子
径 100

よりも小さい nSP では細胞に取り込まれるが、その細胞内局在は粒子表面の性状によって変化する、ということです。

わかっています。今後、雄親の生殖組織あるいは生
殖細胞に対するナノ白金粒子のハザード同定を行い

2Nano-Safety Design（ナノ最適デザイン）研究たいと考えているところです。

そこで、表面性状の違いが生体応答に及ぼす影響を in vivo で観察しました。その結果、nSP70 の表
面をアミノ基あるいはカルボキシル基で修飾する

３．ヒトにおけるナノマテリアルの安全性と、図 12 のように急性毒性、致死毒性、肝毒性が理解に向けた取り組み（ナノ最適デザ

軽減できることもわかってきました。

イン研究）

日本で実用化されている NM の多くは表面修飾されていますが、少なくとも粒子表面を官能基（カ1表面修飾ナノシリカの細胞内動態（局在）解析
最後に、ヒトにおける NM の安全性理解に向けた取り組みについて紹介します。

ルボキシル基あるいはアミノ基）で適切に修飾することで、安全な NM をデザイン可能となります。
今後は、こうした観点から安全な NM を開発し、

nSP70、nSP30、従来型の nSP を用いて、腸管上

ドラッグデリバリーシステムへの応用など、安全か皮細胞（Caco2 細胞）での細胞内動態を評価したとつ有用な医薬品・化粧品・食品の開発に展開していころ、従来型の nSP では、一部がエンドサイトー

きたいと強く考えています。

シスされるものの、細胞質内には漏れ出さず、エン
ドソーム内に留まっているのに対し、nSP70 および

3ヒトにおける NM の曝露実態の解明に向けた課

nSP30 では、あたかも細胞外から細胞内に直接侵入

題するかのように浸透することがわかりました。このNM は、その物性（例えば粒子径、分散／凝集状

ように核内に吸い込まれるように移行するのは、も態といった存在様式など）の違いによって、動態、

しかしたらキャリアが存在するのでは、と考えていハザードの質、あるいはその強弱が大きく運命づけるところです。

られます。そのため、NM のリスクを理解するため

表面修飾ナノシリカを用いて観察すると、nSP70には、ヒトがどういった種類の NM にどれくらいは細胞に取り込まれ、一部は核まで移行しますが、の量、どれくらいの期間にわたって曝露しているか

表面をアミノ基で修飾すると細胞膜表面に局在するを定量的に同定することが重要です。加えて、曝露

肝障害が軽減！
1500

120

**
↑
修飾体

80

1000

ALT (unit/L)

Survival (％)

100

60

40

PBS
nSP70-N
nSP70-C
nSP70

20
0

0

3

6

500

←未修飾体
9

12

15

24

0

**P < 0.01
vs PBS

急性期応答が軽減！
Concentration of haptoglobin (µg/mL)

急性毒性が改善！

2500

**

2000
1500
1000
500
0

Time after injection (h)図 12 ナノ最適デザイン研究（Biomaterials, 2011, Nanotechnology, 2015）

中の NM の物性（存在様式）を紐解き、吸収、分布、展を実現する社会に寄与していきたいと考えてい

代謝、排泄あるいは蓄積といった動態を精密に把握ます。そうした社会の構築を目指し、Sustainable

することも重要です。

Nanotechnology（安全かつ有用に持続利用可能な

一方で、従来の一般的な評価手法（誘導結合プラ

ナノテクノロジー）、あるいは SDGs（Sustainable

ズマ質量分析法：ICP-MS、動的光散乱法など）では、Development Goals；持続可能な開発目標）に貢献

評価項目として必要な種類、量、存在様式などの同するとともに、当該領域での教育・人材育成にも尽

時解析は困難であり、新たな技術基盤が必要となっ力していきたいと思います。

ています。
4NM の曝露実態が解明可能な新規検出法の構築

謝辞

そうした観点から、われわれは NM の同定のみ
ならず、生体における NM の存在量を検出するとわれわれの研究は、ご推薦いただいた川西徹先生、

ともに、その存在様式（粒子径、分散／凝集状態）

恩師の眞弓忠範先生をはじめ、多くの共同研究の先なども理解できる手法の確立を進めているところで生方、またラボのスタッフ、産業界の皆様のご支援・す。

ご指導により実施されました。また、多くの学生と

すなわち、従来法である ICP-MS と動的光散乱法

ともに、楽しみつつ、一緒に研究してきた成果です。

のメリットを併せ持ち、種類・量と存在様式の同この場を借りて、皆様に厚く御礼を申し上げます。

時解析を可能とする、生体内に残留した金属系 NMの測定技術基盤として、生体応用型 1 粒子 ICP-MS
を 構 築 し て き ま し た（Nanoscale Res. Lett., 2019,2020）。本測定技術では、サンプルを過剰に希釈し、1 滴に 1 個の粒子が含まれるように調整すると、一定の測定時間における信号強度（粒子サイズに比例）の頻度が粒子数に相当するため、濃度（量）だけでなく、粒子径や粒子数、粒子なのかイオンなのか、といった存在様式を一挙に把握できます。
今後、さらなるバリデーションは必要ですが、本手法によってヒトにおける NM の曝露実態を解明できるものと期待しています。

４．おわりに～今後の展開～
今後は、ナノプラスチックやマイクロプラスチッ
クも含めながら、Nano-Safety Science（ナノ安全科学研究）の推進に取り組むとともに、得られた知見や情報を基にした Nano-Safety Design（ナノ最適デザイン研究）についても、両輪で推進していきたいと考えています。
安心して NM の恩恵を最大限に享受できる社会、
安全かつ有用な NM の創出による産業の持続的発伴戸 寛徳先生

受賞コメント

この度はこのような栄えある賞をいただき、身にあまる光栄でございます。誠にありがとうございます。審査をしていただいた多くの先生方、また財団の各関係者の皆さま方に心よりお礼を申し上げたいと思います。
寄生虫症の研究は、国内においてはほかの感染症と比較すると注目を浴びることの少ない研究分野であり、近年の日本における寄生虫症の研究は衰退が危ぶまれているというのが現状です。そういった中でこのような大変栄えある賞をいただきましたことは、私が今後も寄生虫症の研究を続けていく上で非常に大きな励みとなります。本研究はまだまだ始まったばかりの基礎研究ではありますが、今後も研究を進めていき、精進していき、将来的には多くの人々の命を救うような研究を続けていきたいと思っております。
祝辞をいただきました岡本先生をはじめ、この研究を多くの先生方のご協力の下、行うことができましたこと、また、私が研究を進める上で大変お世話になってきた家族にも感謝の意を申し上げたいと思っております。この度は誠にありがとうございました。

＊詳細は、当法人ホームページをご覧ください。

遠山椿吉記念第8回

食と環境の科学賞

講演録

食品媒介性原虫の潜伏感染メカニズムの解明と制御技術の新規開発
旭川医科大学伴戸 寛徳

准教授

することができます。また、トキソプラズマはヒ1．研究の背景トに感染すると、最終的には脳に到達して生涯にわ
たって潜伏感染しますが、現在のところ、脳への寄1トキソプラズマとは生を防ぐ、あるいは脳に寄生したトキソプラズマを一般的に、食品を介して感染する病気を食品媒介取り除く技術はありません。したがって、世界人口

性感染症といいます。病原体が体内に侵入すると、の 3 分の 1 以上の人々の脳内には、すでにトキソプ

食中毒様の症状を引き起こすことがありますが、多ラズマが感染していると考えられています。このよくの場合、正しく処置をすると病原体は体から取りうにトキソプラズマは、ヒトにとって実は非常に身除かれ、数日から数週間程度で治癒します。しかし、近な寄生虫なのです。

一度体内に取り込まれると、生涯にわたって残存し続ける病原体も存在しています。私たちが研究対象

2トキソプラズマの生活環としている寄生性の原虫（寄生虫）の一種であるトネコのふん便中に排出されたトキソプラズマのキソプラズマも、体内に残存し続ける病原体です。

オーシスト（虫卵）は、ネコ以外の宿主に口から摂寄生虫が感染する生き物は宿主と呼ばれ、自然界取されることで感染します。ネコ以外の宿主の体内におけるトキソプラズマの主な宿主はネコとネズミに取り込まれた虫卵は、孵化した後、「タキゾイト」

であることが明らかになっています。しかし、トキと呼ばれる形態になり、体内のあらゆる臓器や組織

ソプラズマはネコやネズミだけではなく、ヒト・畜に感染を広げます。しかし、ほとんどの臓器や組織

産動物・愛玩動物などを含め全ての温血動物に感染に感染したトキソプラズマは、免疫によって排除されます。一方、脳や筋組織に感染した
トキソプラズマは、安定的な壁に覆わ

潜伏感染期
ブラディゾイト （シスト）

れた組織シストを形成して、その中で「ブラディゾイト」と呼ばれる形態になり、免疫から逃れて宿主体内に潜伏

潜伏感染（脳・筋組織）ヒト

感染し続けます（図１）。

ネコ

トキソプラズマはこのような生活環を持つため、ヒトへの主な感染経路は、ガーデニングや砂遊びなどの際に虫卵

ネズミ

急性感染期
タキゾイト
図 1 トキソプラズマの生活環

オーシスト

を誤って口から摂取することや、虫卵が付着した食品や組織シストを含む肉を加熱不十分で食べることだと考えられています。

3 つ目は医療技術の発達です。検査機器・技術の向上により、トキソプラズマ症以外の疾患の検査の3ヒトへの健康リスク

際に、偶然トキソプラズマの感染が見つかるケース

健常者がトキソプラズマに感染しても、重篤な症が増えています。また、高齢化社会に伴って、トキ状を呈することはほとんどありません。しかしながソプラズマの発症リスクが増加することが懸念されら、何らかの理由で免疫が低下した際に、潜伏感染ており、実際に免疫が低下した高齢者がトキソプラ

しているトキソプラズマが再活性化することで、後ズマ症を発症するケースも報告されています。この天性のトキソプラズマ症を引き起こす可能性がありように、今後も医療技術の発達に伴い高齢化社会がます。また、妊婦が初めて感染した場合、胎盤を通進むことで、トキソプラズマ症の患者数が増加してしてトキソプラズマが胎児に移行し、流産や死産、いく可能性が考えられています。

あるいは水頭症など重篤な症状を呈する先天性トキソプラズマ症を引き起こす可能性があります。

5創薬研究開発が重要

先天性トキソプラズマ症の新規患者数は毎年数百

トキソプラズマの感染リスクを減らすためには、人報告されていますが、流産や死産、または症状が

食品検査技術の向上や衛生環境の改善が重要です。

まだ小さくて気付いていない場合を考慮すると、実

しかし、トキソプラズマを取り巻く状況には少し特際にはそれ以上に多くの患者が存在すると考えられ殊な事情があり、それだけでは十分に感染リスクをています。そのような背景から、2012 年には患者減らすことはできないと考えられます。なぜなら、会が設立されるなど、日本においてトキソプラズマ

トキソプラズマの主な感染源はジビエや家庭菜園、が重要な感染症の原因の一つであることが広く認識

山菜などの食品であり、これらは食品検査を受けなされるようになってきています。

い場合がほとんどであるためです。また、ガーデニ
ングやペットとの触れ合いなど、公衆衛生の改善だ

4トキソプラズマ症患者数増加の要因

けでは対策しきれない部分も主な感染源となってい

近年、トキソプラズマ症の患者数が年々増加してます。そうした事情に加え、先に述べたように、すいる原因には、さまざまな要因が考えられています

でに世界人口の 3 分の 1 以上の人々が、常にトキソが、特に 3 つの社会変化が大きく関与していると指プラズマ症の発症リスクを背負っていることも、ト

摘されています。

キソプラズマの制圧に向けた対策を考える上では考

1 つ目は生活様式の変化です。グローバル化に慮しなければなりません。

よって、途上国などに訪れる機会が増えたことで感

このような状況を鑑みると、トキソプラズマの制染する可能性が高まっています。また、ペットブー

圧には、予防薬や根治薬の開発が重要だと考えられ

ムなどもあり、動物との距離が近くなっていることます。しかしながら現在のところ、有効な予防薬やで感染の機会が増えています。加えて、海外の食品

根治薬は存在せず、2018 年に先天性トキソプラズや野生動物の肉（ジビエ）を食する機会が増えていマ症の発症を抑制する薬が国内初のトキソプラズマ

ることも、感染の増加につながっていると考えられ症を適応症とした薬剤として承認されましたが、そています。

れ以外に日本で承認されている有効な治療薬も存在

2 つ目は科学技術の発達です。最新のトキソプラ

しないのが現状です。

ズマ研究により、これまで不顕性感染と考えられてそこで、私たちは新薬開発を念頭に置いたトキソ

きた健常者への感染も、ある種の精神疾患など、さプラズマの基礎研究を進めることに加え、トキソプ

まざまな病気の潜在的な原因となることが明らかに

ラズマに関する正しい知識を社会に普及させる取りなってきています。したがって、今後の研究によっ組みも併せて推進することで、トキソプラズマの制て、原因不明の疾患がトキソプラズマによるもので圧に貢献することを目指しています。

あることが明らかになっていく可能性があります。

ではグルタミンを分解してグルタミン酸を生成し2．トキソプラズマの制御に向けた研究て、貯蔵または放出するなどの代謝が起こっています。そのため、神経が活性化してこれらの代謝が促

1脳神経細胞に着目したトキソプラズマの基礎研究進されると、神経細胞の中でグルタミンが大量に分

私たちは現在、2 つの大きなテーマに基づいて、解されてしまうため、アストロサイトがグルタミン

トキソプラズマの新薬開発を目指しています。一つ酸からグルタミンを合成し、再び神経細胞に供給すは、全身へ感染を広げるタキゾイトと呼ばれる形態

ることで恒常性を維持しています（図 2）。そこで、を標的とした基礎研究であり、もう一つは潜伏感染

私たちは「脳神経に特徴的な代謝」と「脳神経に特したブラディゾイトと呼ばれる形態を標的とした基異的な潜伏感染」という 2 つの生命現象に何らかの礎研究です。今回は、受賞対象となったブラディゾ

関係があるのではないかと考えました。

イトを標的とした研究について紹介します。

ヒトの神経細胞を用いたこれまでのトキソプラズ

ヒトの脳は、グリア細胞や神経細胞など、多様なマの研究では、神経細胞株が広く利用されてきまし

細胞種で構成されています。これまでの研究から、た。神経細胞株は扱いやすく、安価であり、神経細トキソプラズマは免疫刺激によって活性化した神経胞の特性をある程度保持しているため、幅広い研究

細胞に潜伏感染することが明らかとなっています。

分野で重宝されています。一方で、神経細胞株は実しかしながら、神経細胞にだけ潜伏感染できる理由

際の生体内の神経細胞とは一部性質が異なるため、は未だ不明です。そこで、私たちは脳神経細胞に特実験室レベルでの研究では見落とされてしまう生命

徴的な代謝に着目するという新たなアプローチで、現象も存在するという問題を抱えています。そこで、この謎の一端を解明することを目指しました。

私たちはこの問題を解決する方法として、近年目覚ましい発展を遂げている人工多能性幹細胞（iPS 細2神経細胞に特徴的な代謝経路に着目

胞）の技術に着目しました。

脳神経細胞の一種であるグルタミン酸作動性神経

ヒト iPS 由来の神経細胞は、再生医療の分野で明細胞は、その近傍に存在するアストロサイトと呼ばらかになっているように、生体内の神経細胞と非常れる細胞と密接な関係を持ち、これらの細胞の間にに近い性質や代謝を保持しています。そこで、まずは「グルタミン酸 ‐ グルタミンサイクル」と呼ば私たちはヒト iPS 由来の神経細胞を用いて、実験室れる特徴的な代謝経路が存在します。グルタミン酸

レベルで「脳神経のグルタミン代謝」と「トキソプは主要な神経伝達物質の一つであり、神経細胞の中ラズマの潜伏感染」を再現する実験系を構築することに取り組みました。

グルタミン
トランスポーターグルタミン酸作動性神経細胞

3ヒト iPS 由来神経細胞

アストロサイトGln

Glu

実験系の構築まず、私たちはヒトのGlnグルタミン分解酵素

グルタミン
合成酵素
Glu

Glu

Glu
グルタミン酸トランスポーター

Glu

への潜伏感染を評価する:グルタミン酸

Gln:グルタミン

iPS 細 胞 を 分 化 さ せ、 グ
ルタミン酸作動性神経細胞を作成しました。そして、ヒト iPS 由来グル
タミン酸作動性神経細胞（iPSC 神経細胞）の性質
を、神経細胞株と比較し

図 2 神経細胞に特徴的な代謝経路「グルタミン酸 - グルタミンサイクル」

ました。その結果、iPSC

神経細胞は、生体内の神経細胞に近い細胞周期を示
すこと、また、神経細胞株にはない軸索やシナプスを形成すること、そしてグルタミンの代謝が正常で

タキゾイト（急性感染期）

ブラディゾイト（潜伏感染期）

SAG1

高

SAG1

低

BAG1

低

BAG1

高

CST1

低

CST1

高

あることが確認されました。
そこで、次に iPSC 神経細胞へのトキソプラズマの潜伏感染を評価する実験系の構築に取り組みました。トキソプラズマには、各形態特異的な遺伝子発現が知られています。例えば、潜伏感染していない
タキゾイトの形態では、タキゾイト特異的遺伝子である SAG-1 が発現します。一方、潜伏感染してい図 3 形態ごとのトキソプラズマの特徴

るブラディゾイトの形態では、SAG-1 の発現が低下しIFN-γ

トキソプラズマて、ブラディゾイト特異的

24h

3h

48h

遺伝子である BAG-1 が発現します。さらに、シスト

qPCR
iPSC神経細胞

 SAG1: タキゾイト特異的遺伝子
 BAG1: ブラディゾイト特異的遺伝子

壁の構成成分の一つである
知られています。したがっ0.03

現が上昇することを確認できれば、トキソプラズマがSAG1発現量て、SAG-1 の発現が低下し、BAG-1 お よ び CST-1 の 発

BAG1

SAG1
0h
48 h

**

0.02

0.01

N.S.

潜伏感染していると判断できます（図 3）
。

0
IFN-γ

こ の 知 見 を 利 用 し て、

1

2

+

-

***

0.06
0.04
0.02

N.S.

0
IFN-γ

-1

+2

iPSC神経細胞

iPSC神経細胞

iPSC 神経細胞にトキソプ

0h
48 h

0.08
BAG1発現量CST-1 も 発 現 す る こ と が図 4 トキソプラズマの遺伝子発現の変化

ラズマのタキゾイトを感染させ、神経細胞を活性化さ評価したところ、iPSC 神
経細胞に感染しているトキ

IFN-γ 刺激有り
（iPSC神経細胞）

IFN-γ 刺激無し
（iPSC神経細胞）

せた後に潜伏感染の有無をトキソプラズマ

DAPI

トキソプラズマ

DAPI

CST1

Merge

CST1

Merge

ソプラズマは、神経細胞の活 性 化 に 伴 い SAG-1 の 発
現 が 低 下 し、BAG-1 の 発
現が上昇することが明らかに な り ま し た（ 図 4）
。さらに、CST-1 を含むシスト壁の形成も確認されました（図 5）。
以上の結果から、生体内の細胞と非常に近い性質を

図 5 トキソプラズマの CST-1 発現

保持した iPSC 神経細胞にトキソプラズマを感染さみに影響を及ぼすかを検証するため、グルタミンをせ、潜伏感染の有無を評価する実験系の構築に成功

細胞外から細胞内へ輸送する輸送担体（トランスしました。そこで次に、iPSC 神経細胞へのトキソポーター）の活性化比較解析を行いました。

プラズマ感染が、神経細胞のグルタミン代謝に及ぼ

トキソプラズマ感染の有無による iPSC 神経細胞

す影響について解析しました。

のグルタミントランスポーター活性化を比較した結果、トキソプラズマが感染していない iPSC 神経細4トキソプラズマ感染が神経細胞のグルタミン代謝

胞ではグルタミントランスポーターが活性化しましに及ぼす影響たが、トキソプラズマが感染している iPSC 神経細トキソプラズマの感染が神経細胞のグルタミン代胞ではグルタミントランスポーターの活性が起こら

謝にどのような影響を及ぼすかを検証するため、トないことが明らかになりました（図 7）。この結果

キソプラズマ感染の有無による iPSC 神経細胞のグは、トキソプラズマが感染している神経細胞では、

ルタミン代謝の変化を比較しました。

グルタミンの取り込みが抑制されることを示していまず、トキソプラズマが感染していない iPSC 神経細胞が活性化すると、細胞内のグルタミン濃度IFN-γはわずかに低下するにとどまりま

IFN-γ

すが、一方で細胞外（培養液中）のグルタミン濃度は著しく低下すiPSC神経細胞（感染）

ることが明らかになりました（図に伴う細胞内グルタミン濃度の低下を防ぐために、細胞外からグルタミンを取り込んでいることを示しています。
一方で、トキソプラズマが感染

細胞外
細胞外グルタミン濃度（%）

細胞では、グルタミン代謝の亢進細胞内
細胞内 グ ル タ ミ ン 濃 度 （ ％ ）6）。この結果は、活性化した神経

グルタミン
グルタミン酸

+

-

IFN-γ

未感染

+

-

100
80
60

IFN-γなし
感染
IFN-γあり
IFN-γなし
未感染
IFN-γあり

40
20
0

24h
感染後経過時間

0h

感染

48h

図 6 iPSC 神経細胞のグルタミン代謝

している iPSC 神経細胞が活性化すると、細胞内のグルタミン濃度が著しく低下し、また細胞外（培養液中）のグルタミン濃度の低下はほ

IFN-γ
IFN-γ

とんど起こっていないことが明らか

細胞では、細胞外からのグルタミンの取り込みが起きにくいことを示唆しています。
5トキソプラズマ感染が神経細胞のグルタミン取り込みに及ぼす影響
次に、トキソプラズマの感染が実際に神経細胞のグルタミンの取り込

4

SLC38A2活性化倍率

トキソプラズマが感染している神経

グルタミン
グルタミントランスポーター
SLC38A1, SLC38A2iPSC神経細胞（感染）
SLC38A1活性化倍率になりました（図 6）。この結果は、

*

3

2

N.S.

1

0
IFN-γ

1

-

+2

未感染

3

4

+

-

感染

5
*

4
3
2

N.S.

1

0
IFN-γ

-1

+2

未感染

図 7 iPSC 神経細胞のグルタミン取り込み

-3

4

+

感染

ます。また、最新の研究では、トキソプラズ

iPSC神経細胞（感染）

マが病原因子を用いて、グルタミントランス

IFN-γ

ポーターの活性化を阻害していることも明らかになってきています。

グルタミンの取り込み阻害以上の結果から、トキソプラズマが感染した神経細胞では、「グルタミン代謝の亢進」とグルタミン代謝の亢進「グルタミンの取り込み阻害」が起こり、これらが相まって神経細胞内のグルタミン濃度が低下することが明らかになりました（図 8）。

グルタミン
グルタミン酸グルタミントランスポーター

6RNA 干渉によるグルタミン代謝阻害が潜伏

図 8 トキソプラズマ感染とグルタミン濃度変化の関係

感染に与える影響
ここまでの研究から、トキソプラズマ感染に伴い、を抑制すれば、潜伏感染が起こらない可能性がある神経細胞におけるグルタミン代謝が変化することがと考えました。

明らかになりました。しかしながら、この生命現象

この仮説を検証するために、要素の一つである「細がトキソプラズマの潜伏感染と関係があるかについ

胞内のグルタミン分解促進」に着目し、RNA 干渉ては未だ不明です。

によってグルタミンの分解反応を阻害した神経細胞

そこで、グルタミン代謝を人為的に制御することを作成することで、グルタミン代謝が潜伏感染に及で「グルタミン代謝」と「潜伏感染」の関連性を検ぼす影響を検証しました。

証しました。トキソプラズマが感染している活性化

正常にグルタミン分解が起こる神経細胞に感染しした神経細胞では、「細胞内のグルタミン分解促進」

たトキソプラズマは、これまでに示してきた通り、と「細胞外からのグルタミン供給不足」という 2 つSAG-1 の発現が低下し、BAG-1 と CST-1 の発現がの要素によって、細胞内グルタミン濃度の低下が引上昇して潜伏感染します。一方、RNA 干渉によっき起こされています。したがって、もしこれらの要てグルタミン分解を阻害した神経細胞に感染したト

素、あるいは細胞内グルタミン濃度の低下がトキソ

キソプラズマは、SAG-1 の発現が低下せず、BAG-1

プラズマの潜伏感染に関与している場合、要素の一と CST-1 の発現も上昇しないため潜伏感染できなつを人為的に制御して細胞内グルタミン濃度の低下

いことが明らかになりました（図 9）。
以上の結果から、詳細なメカニ

(kDa)

IFN-γ
IFN-γ

(-)

(+)

siRNA

55

KGA

37

ACTIN

KGA

siRNA

グルタミン
グルタミン酸iPSC神経細胞
（感染）

0.05

0.15

100

0.02
0.01
0

IFN-γ

**

0

- 1+

- 2 +

siRNA (-)

siRNA (+)

図9

N.S.

0.05

CST1発現率 (%)

BAG1発現量

SAG1発現量

*
0.1

- 1+

-2+

siRNA (-)

siRNA (+)

ズマの潜伏感染を抑制できる可能*80

性があることを示しています。し60

たがって、これらの発見は創薬開

N.S.

40

発研究を進める上で非常に重要で

20
0

IFN-γ

示されました。この研究結果は、的に制御することで、トキソプラ

CST1

0.03

潜伏感染には関連性があることが神経細胞のグルタミン代謝を人為

BAG1
N.S.

ありませんが、グルタミン代謝と

 KGA:グルタミン分解酵素

SAG1
0.04

ズムが完全に解明されたわけでは

IFN-γ

RNA 干渉によるグルタミン代謝阻害

1

-

+2

-3

4

+

siRNA (-) siRNA (+)

あると考えられます。

ました。一方、CB-839 をあらかじめ作用させてお3．創薬に向けた研究

いた iPSC 神経細胞を活性化させても、細胞内グル
タミン濃度が高い状態で維持され、感染したトキソ

1グルタミナーゼ阻害剤に着目

プラズマの SAG-1 の発現低下と BAG-1 の発現上昇

創薬に向けた次のステップとして、RNA 干渉のが起こらず（図 10）、CST-1 を含むシスト壁の形成

代わりに低分子化合物を用いて、神経細胞のグルタも起こらないため（図 11）、潜伏感染しないことがミン分解を阻害することでトキソプラズマの潜伏感

明らかになりました。

染を抑制できないかと考えました。そのため、神経以上の結果から、CB-839 にはトキソプラズマので機能するグルタミン分解酵素（グルタミナーゼ）

潜伏感染を予防する効果があることが明らかになりの活性阻害剤に着目した研究を進めることにしまし

ました。

た。
3CB-839 によるトキソプラズマの根治治療効果の私たちは、既存のグルタミナーゼ阻害剤の中でも検証

特に CB-839 が、トキソプラズマの潜伏感染制御の有望な候補であると考えました。なぜなら、グルタ

次に、CB-839 がすでに潜伏感染しているトキソミン代謝の亢進は、さまざまながん細胞で見られるプラズマの排除（根治治療）にも効果があるかを、現象であり、CB-839 は新規抗がん剤の候補として

CB-839 や抗原虫薬を用いて検証しました。

臨床試験のフェーズ 2 に進んでいます。さらに、脳まず、トキソプラズマが潜伏感染している iPSC

内のアストロサイトのグルタミン代謝異常に対する新規治療薬候補としても臨床

CB-839

試験のフェーズ 1 に進んでいます。した12h

がって、CB-839 は、ヒトの体内や脳内IFN-γ

トキソプラズマ

3h

72h

ELISA
IFA

iPSC神経細胞細胞内ります。加えて、CB-839 自体は、トキないことも確認できています。
以上の理由から、私たちは CB-839 に着目した研究を進めました。

IFN-γ
CB-839

0.3
N.S.

0.04

0.03
0.02

***

0.2
0.1

0.01

+

なし

-

+

あり

N.S.

**

0
IFN-γ

- +

-

2+

0
IFN-γ

1

- +

-2 +

CB-839なし

あり

CB-839なし

あり

1

図 10 CB-839 による潜伏感染の予防効果①

2CB-839 による潜伏感染の予防効果の検証

CB-839なし(IFN-γ 刺激あり)

私たちは、まず CB-839 をあらかじめiPSC 神経細胞に作用させた場合、トキ

BAG1

0.05

**

SAG1発現量

ソプラズマの潜伏感染を誘導する性質が

SAG1

BAG1発現量に進んでいるという大きなメリットがあ細胞内グルタミン濃度（％）

での薬物動態解析や毒性試験が既に十分

CB-839あり(IFN-γ 刺激あり)

トキソプラズマ

DAPI

トキソプラズマ

DAPI

CST1

Merge

CST1

Merge

ソプラズマの潜伏感染に与える影響を検証しました。
その結果は、これまでに示してきた通り、CB-839 を作用させていない iPSC 神
経細胞を活性化させると、細胞内のグルタミン濃度が低下し、感染したトキソプ
ラズマは SAG-1 の発現低下と BAG-1 の発現上昇が起こり、潜伏感染が確認され

図 11 CB-839 による潜伏感染の予防効果②

神経細胞に CB-839 を作用させトキソプラズマて、潜伏感染に及ぼす影響を検証したところ、CB-839 を作

IFN-γ

CB-839 Pyrimethamine (Pry)

3h

24h

iPSC神経細胞用させると、組織シストから

72h

ELISA
IFA

Pyrimethamine: 抗原虫薬

トキソプラズマが出てくる現象が起こることを見出しまし核

CB-839なし

ラズマが潜伏感染している神経細胞に CB-839 を作用させると、潜伏感染がキャンセルされることを示しています。

核

CB-839ありしました。その結果、トキソ

100

CB-839
Pry

図 12

**

50

0

そこで次に、CB-839 と抗原虫薬の併用効果について検証

相対的感染数（％）

た（図 12）。これは、トキソプ

N.S.

150

1
-

2
+

-

-

-3
+

+4
+

CB-839 と抗原虫薬の併用による根治治療効果

プラズマが組織シストの中に存在している潜伏感染状態では、抗原虫薬の効果は法の確立につながることが期待されます。

見られませんが、CB-839 によって潜伏感染をキャ

トキソプラズマの根治治療法の確立や、トキソプ

ンセルすると同時に抗原虫薬を作用させることで、ラズマに関する正しい知識の普及が進むと、医学の神経細胞内のトキソプラズマの数が著しく減少する分野に限らず、幅広い分野における多様な問題の解ことが明らかになりました（図 12）。

決に役立つことが期待されます。例えば、感染源の以上の結果から、CB-839 と抗原虫薬を併用する一つであるジビエをより安全に利用できるようになことで根治治療効果が得られることが明らかになりれば、食料問題の改善に貢献するだけでなく、害獣ました。

による農畜産物被害や自然環境破壊も防げる可能性があります。さらに、トキソプラズマを含む原虫の畜産動物への感染による経済的損失は、世界で年間

4．おわりに～トキソプラズマの制圧に向けて～

約 15 兆円以上ともいわれています。したがって、ヒトだけではなく畜産動物に対する創薬開発が進め

今回紹介した研究内容をまとめると、主に 3 つの重要な成果が挙げられます。

ば、食品安全の確保、ひいては食料問題の改善にもつながると考えられます。

1 つ目は、生体内の細胞に近い性質を保持した

以上の理由から、私たちは今後も、医学・獣医学・

iPSC 神経細胞を用いて、トキソプラズマの潜伏感

農林畜産学など多角的な視点からトキソプラズマの染を評価する実験系を構築したことです。2 つ目は、制圧に向けた研究を進め、人々の命を守ることに貢グルタミン代謝と潜伏感染という生命現象に重要な献していきたいと考えています。

関連性があることを、世界で初めて発見したことです。そして 3 つ目は、神経細胞への潜伏感染メカニ
ズムの一端を解明したことにより、トキソプラズマ

謝辞の潜伏感染を低分子化合物によって制御できる可能性を示したことです。これらの中でも特に、低分子最後になりますが、本研究を進めるにあたり、多化合物と抗原虫薬の併用による根治治療の可能性をくの先生方にご指導、ご鞭撻を賜りました。ここに示したことが最も重要な成果であり、さらに研究を深く感謝いたします。また、本研究に携わって下さっ

進めることで、世界初のトキソプラズマの根治治療た皆様にも、心よりお礼申し上げます。