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多摩川等の環境ホルモン問題に関する研究（その９）−都内河川のコイ等にみられた卵巣異常の実態と雌雄の生殖腺異常の比較（総まとめ）−宮 下 雄 博＊

和波一夫

嶋津暉之（＊非常勤研究員

要田村＊＊基＊＊埼玉工業大学）

旨

都内河川の雄コイにみられた精巣異常が、エストロジェンやエストロジェン様物質により引き起こされているのか否かを検討するために、計４ヵ年において都内河川の13地点から採捕されたコイ等（計781尾）の卵巣異常の実態を調査し、精巣異常との比較を行った。コイの卵巣異常の出現率は約３％（17尾／ 534尾）で、卵巣異常の７割以上は退行変性卵（13尾／ 17尾）が占めていた。その他のコイ科魚類では、フナ類で156尾のうちの２尾に卵巣異常がみられたが、その他の魚種には異常はみられなかった。雌雄の生殖腺異常を比較すると、精巣異常（約11％）は卵巣異常（約３％）よりも出現率が高かった。精巣と卵巣に共通にみられた組織異常は、繊維芽細胞由来の腫瘍だけで、その他の組織異常は雌雄のどちらか一方にしかみられなかった。精巣に特異的にみられた組織異常のうち、最も出現率の高かった不明細胞の異常増殖は、下水処理水の影響を受けていると考えられ、エストロジェンやエストロジェン様物質により引き起こされている可能性が示唆された。

キ−ワ−ド：内分泌かく乱化学物質（環境ホルモン）、コイ、卵巣、精巣

１

はじめに２

材料と方法

当研究所では、環境ホルモン取組方針のもとに過去2001年度の調査では前報3）で示した都内河川の４地３ヵ年にわたってコイ等の生殖異変の実態について調点で採捕されたコイ（112尾）、その他のコイ科魚類と査してきた。その結果、都内河川の雄コイの約１割にしてゲンゴロウブナなどのフナ類（21尾）、ウグイ（31精巣異常がみられたのに対して1）、雌コイの卵巣異常尾）、マルタ（13尾）、ニゴイ（９尾）、カワムツ（４は精巣異常に比べて出現率が低く、３％以下であるこ尾）、オイカワ（１尾）の計191尾を対象として、卵巣と、精巣に特異的にみられた組織異常のうち、最も出の外観および組織学的観察を行った。また、比較対照

現率が高かった不明細胞の異常増殖は、河川水中のエ地点として茨城県北浦産のコイ（36尾）の卵巣を観察

ストロジェンやエストロジェン様物質の影響を受けてした。卵巣の摘出作業と組織標本の作製法は既報2）といる可能性があることなどが明らかになった2）。

同様に行った。

本研究では、2001年度の調査結果を加えて、計４ヵ

卵巣異常の判定は、以下の２点を除いて既報2） に年の調査のまとめとしてコイ等の卵巣異常の実態につ従った。2001年度の調査では、数尾のコイで卵巣の外いて報告する。また、４ヵ年分の調査結果から、雌雄側にオレンジ色や茶色をした膜状の塊が付着していたの生殖腺異常の比較を行い、都内河川のコイの精巣異（写真１）。これらは組織学的に観察すると退行変性卵常とエストロジェンやエストロジェン様物質との関連からなっており、卵の残骸であることが判明した（写性を検討したので、その結果についても報告する。

真１ ）。一般に、成熟した卵が排卵後に産卵されずに腹腔内に残ると、卵質が低下することが知られている4）。

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2002

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そのため、これらの残骸は成熟した卵が排卵後に退行

平井川・多西橋の３地点では、いずれも異常は出現しした結果生じたものであり、正常な状態で起こりうるなかったが、浅川・中央高速下では、13.6％と高い割と考えられる。従って、本研究では卵巣の外側にみら合で出現した。また、比較対照地点の北浦・江川ではれた膜状の卵の残骸を卵巣異常とは判断しなかった。

卵巣異常はみられなかった。コイ以外の魚種では、フまた、2001年度の調査では、部分的にオレンジ色に変ナ類の21尾のうち多摩川・大師橋で採捕された１尾に色した卵巣が数尾のコイにみられた（写真２）。これ卵巣異常がみられたが、その他の魚種には異常はみららの変色した部分は退行変性卵からなるが（写真２ ）、れなかった。

2）

卵巣の表面にだけみられ、既報 で報告したような 硬卵巣の外観異常には、既報2）と同様に、硬変した卵変した卵塊とはなっていなかった。そのため、 硬塊をもつもの（写真３）、こぶ状に膨隆したもの（写

変した卵塊と比べると異常の程度は低いと考えられ真４）が観察された。組織学的に観察すると、これらる。そこで、卵巣の表面にだけみられた部分的な退行の部分はそれぞれ退行変性卵と繊維芽細胞由来の腫瘍変性卵を所見ありとして記録した。

からなっていた（写真３ 、４ ）。

過去３ヵ年（1998−2000年）のコイ等の卵巣異常の調査結果については既報

2、5）から引用した。また、精1、5、6）

巣異常の結果については、既報

3）

2001年度の調査では、浅川・中央高速下で採捕された２尾のコイの卵巣に雄性生殖細胞がみつかった。こと前報 から引れらの卵巣は生殖腺の先端部にだけみられ、著しく用して、卵巣異常との比較を行った。ただし、ひも状未発達な状態であった（写真５）。また、卵黄を蓄えの外観異常をもつ精巣のうち、組織学的観察から細胞た成熟した卵はみられず、卵巣組織全体にわたってや組織そのものに変性が認められず、輸精管部分と判精原細胞や精母細胞などの雄性生殖細胞が散在してい断されたものについては、精巣異常とは判断せず、比た（写真５ 、５較からは除外した。計４ヵ年の調査では、コイ以外のこれら２尾が採捕された地点では、雄コイの精巣異常魚種には生殖腺異常はほとんどみられなかったため、が高頻度で出現しており、これらの精巣異常が河川水雌雄の生殖腺異常の比較はコイにおいてのみ行った。

中の環境要因によって引き起こされた可能性がある。

）。前報3）で指摘されているように、そのため、上記の卵巣異常が環境要因によって引き起３

結果及び考察３−１

こされたとも考えられるが、以下に述べるような遺伝的な要因の可能性がある。ティラピアを用いた実験7）

卵巣異常の実態2001年度の調査では、都内河川のコイの卵巣異常

では、17β−エストラジオ−ル（E2）は未分化な生殖は112尾のうちの６尾に出現し（表１）、その出現率は腺を卵巣に分化させるのに対して、精巣分化には性ホ5.4％であった。各地点別にコイの卵巣異常の出現率

ルモンが関与しておらず、性分化期にE2の合成を阻害をみると、多摩川・大丸用水堰下、多摩川・大師橋、すると、完全な精巣をもつ雄だけが得られることが明

表１

コイ等の卵巣にみられた外観及び組織異常（2001年度調査分）

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写真１

卵巣の外側にみられたオレンジ色をした膜状の塊

写真２

部分的にオレンジ色に変色した卵巣

写真３

硬変した卵塊をもつ卵巣

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写真１

退行変性卵（×100倍）

写真２

退行変性卵（×100倍）

写真３

退行変性卵（×100倍）

−59−

写真５

写真４

こぶ状に膨隆した卵巣

写真５

著しく未発達な卵巣写真４

写真５

卵巣組織中にみられた雄性生殖細胞（×100倍）

卵巣組織中にみられた雄性生殖細胞（×400倍）

東京都環境科学研究所年報

繊維芽細胞由来の腫瘍（×400倍）

写真６

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正常な卵（×100倍）

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らかにされている。雄性生殖細胞をもつこれら２尾の境要因とこの卵巣異常との関連性については今後の検

卵巣は著しく未発達であることから、性分化の過程で討が必要である。退行変性卵の要因としては、老齢にE2の合成が十分に行われなかったために、不完全な状伴う内分泌機能や代謝機能の衰退による影響も考えら態で卵巣に分化し、卵巣組織中に雄性生殖細胞が生じれるため、体重との関係を検討してみた。変性退行卵た可能性がある。E2の合成には酵素が関与しているこをもつ雌コイは、正常な卵巣をもつ雌コイと比べて、とから、この卵巣異常が遺伝的な要因により引き起こやや体重が重い傾向がみられたが（図１）、統計的にされた可能性がある。

有意な差は認められなかった。

以上のように、2001年度の調査では、雄性生殖細胞コイ以外の魚種（計247尾）については、フナ類でをもつ未発達な卵巣を除くと、卵巣異常は既報2）と同156尾のうちの２尾に退行変性卵がみられたが、その様に退行変性卵と繊維芽細胞由来の腫瘍の２つのタイ他の魚種には卵巣異常は出現しなかった。

プに整理された。
計４ヵ年分のコイの卵巣異常をまとめると（表２）、都内河川全体では計534尾のうちの17尾に出現し、その出現率は約3％であった。各地点別にみると、浅川・中央高速下と浅川・新浅川橋の２地点では10％前後の高い割合で卵巣異常が出現していた。卵巣異常をタイプ別にみると、退行変性卵は2.4％、繊維芽細胞由来の腫瘍は0.6％、雄性生殖細胞をもつ未発達な卵巣は0.4％出現し、退行変性卵が卵巣異常全体の７割以上を占めていた。このうち退行変性卵については、卵が成熟する過程で、水温、光周期、溶存酸素量などの環境条件の変動により引き起こされることが知られている8）。

図１

卵巣に退行変性卵をもつ雌コイと正常な卵巣をもつ雌コイの体重の比較

上記の２地点では、退行変性卵の出現率が他の地点と比べて著しく高かったため、これら２地点における環表２

コイの卵巣異常の地点別における比較（1998−2001年）

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３−２

雌雄の生殖腺異常の比較

野川では約１％と最も低く、神田川と多摩川では３％

都内河川のコイの生殖腺異常をほぼ同数の雌雄で比2）以上〜５％未満でほぼ同様の出現率であった。浅川で較したところ、既報 と同様に、精巣異常（約11％）は５％以上〜12％未満で他の３河川と比べて高い傾向

は卵巣異常（約３%）よりも出現率が高く、繊維芽細を示した。

胞由来の腫瘍を除く組織異常は、雌雄のどちらか一方にしかみられなかった。また、都内河川では比較対照
地点の北浦と比べて精巣異常の出現率が高かった3）。
以上のことから、コイの生殖腺異常には雄に特異的に作用する要因があり、その要因が都内河川と北浦の環境のちがいに起因すると考えられる。従って、コイの精巣異常はエストロジェンやエストロジェン様物質の影響を受けている可能性がある。
これらの精巣異常の大部分は、ひも状や萎縮などの
図２

外観異常を伴う不明細胞の異常増殖とこぶ状を伴う繊

河川別における不明細胞の出現率

3）

維芽細胞由来の腫瘍が占めている 。そこで、以下にこれら２つのタイプの精巣異常とエストロジェンやエストロジェン様物質との関連性を検討する。
① 機能不明な細胞（不明細胞）の異常増殖
都内河川のコイにみられた精巣異常のうち、最も出現率が高かったのは不明細胞の異常増殖で、都内水系全体で５％以上の雄コイにみられた（表３）。採捕尾数の少なかった多摩川・大師橋、平井川・多西橋、江戸川・篠崎水門上の３地点を除いた計９地点で検討すると、各地点別の出現率は約１％〜11％以上のばらつきがあった。河川別にその出現率を比較すると（図2）、
表３

図３地点別におけるエストロジェン作用強度と不明細胞の出現率

コイの精巣異常の地点別における比較（1998−2001年）

東京都環境科学研究所年報

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既報2）では、不明細胞の異常増殖が河川水中のエス常が下水処理水の影響を受けている可能性が高い。

トロジェンやエストロジェン様物質により引き起こさなお、多摩川では、下水処理場の上流部で水質の良れている可能性を指摘したが、各地点における不明細

い拝島橋や下水処理場の放流直下口に位置する大丸用

3）胞の出現率とエストロジェン作用強度 には正の相関

水堰下など、地点により下水処理水の影響の度合いはは認められなかった（図３）。長期的にはコイは河川全く異なっている。しかし、前述したように、多摩川内を遡上や流下するため、必ずしも各地点におけるエの各地点における不明細胞の出現率とエストロジェンストロジェンやエストロジェン様物質の影響が、その作用強度には相関はみられない。この事実は、下水処地点で採捕されたコイに現れているとは限らない。

理水の影響により引き起こされる生殖異変が、コイの不明細胞の原因と考えられる河川水中の天然エスト移動によって、下水処理場の上流部にも及ぶ可能性をロジェン及びエストロジェン作用強度をもつ物質は、示唆している。また、浅川の新浅川橋と中央高速下の主に下水処理場から排出されていることが明らかに２地点では、神田川や多摩川に比べ不明細胞の出現率9）されている 。従って、この精巣異常がエストロジェが高かった。この原因としては、浅川の水質が大幅にンやエストロジェン様物質により引き起こされていれ改善されたのは最近数年のことであるため11）、改善前

ば、その出現率は下水処理水の影響の度合いによっての水質が影響している可能性がある。

異なっているはずである。そこで、各地点における不都内河川で不明細胞の異常増殖がみられた雄コイの明細胞の出現率と下水処理水の影響との関係について

平均体重は、正常な精巣をもつ雄コイのそれよりもや検討した。

や大きかったが（図４）、統計的に有意な差はみられ各採捕地点から下水処理場の放流口付近の水域へコなかった。

イが移動できるか否かを基準にすると、上記の計９地
点は以下の２つのグル−プに分けることができる。こ
れら９地点のうち、野川・仙川合流点では付近に下水処理場はなく、この地点から離れた多摩川本川や仙川中流部に下水処理場がある。しかし、野川と多摩川の合流点近くにはラバ−ダムがあること、また、仙川の最下流部には階段状の落差工とラバ−ダムの２つの障壁があるため、この地点で採捕されたコイは下水処理場のある水域には移動しにくいと考えられる。これに対して、多摩川と浅川の７地点では、いずれも下水処理場との間に大きな障壁はなく、コイはこれらの採捕図４地点と下水処理場との間を往来できると考えられる。

精巣に不明細胞をもつ雄コイと正常な精巣をもつ雄コイの体重の比較

神田川・水道橋では、その上流部に下水処理場があるが、落差工があるため、この地点で採捕されたコイ

以上のように、不明細胞の原因と考えられるエストが下水処理場付近まで遡上することはないと考えられロジェンやエストロジェン様物質が主に下水処理場かる。しかし、神田川の流量の大部分は下水処理水が占ら排出されていること9）、また、下水処理水の影響をめていることから10）、この地点で採捕されたコイは、受けていると考えられる地点では不明細胞の出現率が多摩川と浅川の７地点と同様に下水処理水の影響を受高い傾向がみられたことから、この精巣異常がエストけていると考えられる。以上のように、計９地点を下ロジェンやエストロジェン様物質により引き起こされ水処理水の影響を受けにくい野川・仙川合流点とそのている可能性がある。

影響を受けやすいその他の８地点に分けて考えると、不明細胞の異常増殖は、比較対照地点である北浦にこれら８地点における雄コイの不明細胞の出現率は、おいても２尾に出現した。これまでの調査から、都内

野川・仙川合流点と比べて高いことから、この精巣異河川でこの組織異常がみられる精巣には、ひも状や萎

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縮、水ほうをもつ等の形態的な外観異常を伴なったも６）、また、下水処理水の影響の度合いの異なる野川・のが多く、また、そのような部分を組織学的に観察す

仙川合流点とその他の８地点を比較しても、その出ると、精小嚢内には不明細胞だけがみられ、精子形成現率に違いは認められなかった。そのため、腫瘍の原は全く行われていないことが多い。これに対して、北因については、今後、エストロジェンやエストロジェ

浦のこれら２尾の精巣はそのような外観異常を伴っン様物質以外の要因についても検討していく必要があておらず、部分的には不明細胞の異常増殖がみられる

る。

が、その他の部分では精子形成が正常に行われている
ため、都内河川の雄コイと比べると異常の程度は低いと考えられる。
② 繊維芽細胞由来の腫瘍
腫瘍は雌雄ともにみられ、雄コイでは都内水系全体で約４％にみられたのに対し、雌ではその出現率は１％以下であった（表２、表３）。①と同様に、採捕数の少なかった３地点を除いた計９地点で検討すると、各地点別の雄コイの腫瘍の出現率は０％〜11％以上のばらつきがあった。河川別に雄コイの腫瘍の出現率をみると、神田川では高い傾向がみられたが、野図６地点別におけるエストロジェン作用強度と雄コイの腫瘍の出現率

川、多摩川、浅川では河川別のちがいは特に認められなかった（図５）。

図５

図７

精巣に腫瘍をもつ雄コイと正常な精巣をもつ雄コイの体重の比較

図８

卵巣に腫瘍をもつ雌コイと正常な卵巣をもつ雌コイの体重の比較

河川別における雄コイの腫瘍の出現率

既報2）でも指摘したように、都内水系全体で雄コイは雌よりも腫瘍の出現率が高いこと、また、雄コイの腫瘍が最も多く出現した神田川では、他の地点と比べて雌雄共に著しく大きな個体で、老齢であると考えられるにもかかわらず、雌コイには腫瘍が出現しなかったことから、腫瘍の原因として、加齢以外に雄に作用しやすい何らかの要因があることが示唆される。しかし、腫瘍形成のメカニズムはよく分かっておらず、各地点における雄コイの腫瘍の出現率とエストロジェン
3）

作用強度 には、①と同様に正の相関は認められず（図東京都環境科学研究所年報2002

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都内河川で腫瘍がみられた雄コイの平均体重は、正

本研究における魚類採捕は、新日本環境調査株式会

常な精巣をもつ雄コイのそれよりも大きかったが（図社に委託して行った。精巣の組織学的観察所見及びそ７）、統計的に有意な差はなかった。一方、腫瘍がみ

れらとエストロジェンやエストロジェン様物質との関られた雌コイの平均体重は、正常な卵巣をもつ雌コイ

連性については、大西悠太氏（国土環境株式会社環境のそれよりもわずかに小さかったが、統計的に有意な創造研究所）からご教示を頂いた。卵巣の組織学的所差はなかった（図８）。なお、比較対照地点の北浦で見については、酒井

は雌雄ともに腫瘍は出現しなかった。

示頂いた。関係各位に深く感謝の意を表する。

清氏（東京水産大学）からご教

都内河川の雄コイの精巣異常の大部分を占める不明細胞の異常増殖と繊維芽細胞由来の腫瘍は、他県のC川にも多く出現している。そのため、これら２つのタ引用文献

イプに代表されるコイの精巣異常は、都内河川にだけ

１）和波一夫ら：多摩川等の環境ホルモン問題に関すみられる現象ではないと考えられる。

る研究（その４），東京都環境科学研究所年報，pp.
53−63（2001）

４

おわりに２）宮下雄博ら：多摩川等の環境ホルモン問題に関す４ヵ年にわたり、都内河川の13地点から採捕されたコイの卵巣異常の実態を調査した結果、その出現率はる研究（その５），東京都環境科学研究所年報，pp.
64−71（2001）

約３％（17尾／ 534尾）であった。コイ以外の魚種では、

３）和波一夫ら：多摩川等の環境ホルモン問題に関すフナ類で156尾のうち２尾に卵巣異常がみられたが、る研究（その８），東京都環境科学研究所年報，pp.

その他の魚種には異常はみられなかった。卵巣異常に45−55（2002）

は、退行変性卵、繊維芽細胞由来の腫瘍、雄性生殖細胞をもつ未発達な卵巣の３つのタイプが出現した。このうち退行変性卵は卵巣異常全体の７割以上を占めて

４）酒井清：魚類の成熟と産卵（水産学シリ−ズ６），

恒星社厚生閣，pp.100−112（1974）
５）和波一夫ら：多摩川等の環境ホルモン問題に関する研究，東京都環境科学研究所年報，pp. 212−

いた。
コイの生殖腺異常を雌雄で比較すると、精巣異常（約217（1999）11％）は卵巣異常（約３%）よりも出現率が高かった。

６）和波一夫ら：多摩川等の環境ホルモン問題に関す

また、繊維芽細胞由来の腫瘍を除く組織異常は、雌雄る研究（その２），東京都環境科学研究所年報，pp.のどちらか一方にしかみられなかった。精巣に特異的

153−164（2000）にみられた組織異常のうち、最も出現率の高かった不明細胞の異常増殖は、その原因と考えられるエストロジェンやエストロジェン様物質が主に下水処理場か
9）

７）中村

將：性分化と環境，月刊海洋，31，pp.

304−312（1999）
８）日比谷京編：魚類組織図説，講談社，pp.160（1983）

ら排出されていること 、下水処理水の影響を受け

９）和波一夫ら：多摩川等の環境ホルモン問題に関すていると考えられる地点では不明細胞の出現率が高る研究（その６），東京都環境科学研究所年報，pp.

い傾向がみられたことから、この精巣異常がエストロ

72−81（2001）

ジェンやエストロジェン様物質により引き起こされている可能性が示唆された。

10）平成10年度公共用水域の水質測定結果（総括編），
東京都環境保全局水質保全部，pp.424（1999）

今後は暴露実験などによって、雄コイにみられた精巣異常がエストロジェンやエストロジェン様物質に

11）平成12年度公共用水域の水質測定結果（総括編），
東京都環境局環境評価部，pp.421（2001）

よって実際に引き起こされるか否かを検証していく必要がある。

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Study on Endocrine Disrupters in Tokyo's Rivers − Ovarian Abnormality of Carp and other Cyprinid Fishes, with comments on
Effect of Endocrine Disrupters based on Comparison between Male and Female
Gonad Abnormality（Ⅱ）−
Takehiro Miyashita＊, Kazuo Wanami, Teruyuki Shimazu,and Motoi Tamura＊＊＊

Associate researcher, ＊＊Saitama Institute of Technology

Summary
Over the four year investigation, ovarian abnormalities of 781 ﬁsh were assessed, and compared with that oftestes in terms of frequency and histopathology to evaluate whether the incidence of gonad abnormalities inmale of carp found in Tokyo's rivers was due to the effects of endocrine disrupters. The frequency of ovarian
abnormalities in carp was about 3% (17/534 ﬁsh), and most of the ovarian abnormalities were atretic oocytes
which occupied over 70% in those. In other cyprinid ﬁshes, ovarian abnormalities was found in only twospecimens of 156 ﬁsh of Japanese Carassius sp., and not found in other species.
The frequency of testes abnormalities（about 11%）was a very high level as compared to that of ovaries（about3%）．In terms of histopathology, ﬁbromas were the only abnormality found in both the testes and ovaries, butother abnormalities were found in either one or the other. It is shown that excessive proliferation of whatappears to be spermatogonia which was the highest incidence of testes abnormalities was affected by the sewage
treatment plant water, and there is a possibility that this abnormality was induced by endocrine disrupters.

Key words: endocrine disrupters (EDs), carp, ovary, testis

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