Construction and practice of MITA system for more sensitive and efficient toxicity testing

従来型の毒性試験法では高感度な検出法が確立されておらず、その毒性を評価することが困難な疾患がその中毒症状の場合がある。本研究で提案するMulti Imaging Toxicity Assay; MITAシステムは、従来まで実験動物の安楽死を必要としていた中枢神経の活動や代謝系の観察を、マイクロCT（コンピュータ断層撮影）やPET-CT、２光子顕微鏡、イメージング質量顕微鏡などのイメージング技術を用いることにより可視化する。それにより、連続的かつ高感度で、これまで見落とされていたAdverse Effectsを検出する。本年度は、実験ラットを用いて、マイクロCTにより、肝腫大などの外来化学物質の肝臓への影響を、安楽死前に評価する新規試験法の開発を行った。フェノバルビタールとジクロロジフェニルトリクロロエタン（DDT）をモデル化合物に、動物への曝露試験を実施した。安楽死の直後に正確な肝体積を実測し、安楽死前にCTで分析した肝体積の推定値と比較したところ、両者の間には高い正の相関がみられ、CTにより、生きたラットで肝臓サイズを評価できることを明らかにした。また、対照群と比較し、フェノバルビタールの投与群で、肝臓サイズが有意に増加する傾向をCTが検出可能であった。しかし、DDT曝露実験では同様の結果が得られず、さらなる手法の改良が望まれる。加えて、上記のラット血漿のメタボローム、リピドーム解析を実施した。セラミドなどの血中脂質が、肝臓の酸化ストレス、薬物代謝に関わる遺伝子発現量を推測するマーカー候補として抽出された。血漿脂質もCTと同様、動物の安楽死前に分析可能なパラメーターであり、両者を組み合わせることで、より高い精度で化学物質の毒性を評価可能であると期待できる。

従来型の毒性試験法では高感度な検出法が確立されておらず、その毒性を評価することが困難な疾患がその中毒症状の場合がある。本研究で提案するMulti Imaging Toxicity Assay; MITAシステムは、従来まで実験動物の安楽死を必要としていた中枢神経の活動や代謝系の観察を、マイクロCT（コンピュータ断層撮影）やPET-CT、２光子顕微鏡、イメージング質量顕微鏡などのイメージング技術を用いることにより可視化する。それにより、連続的かつ高感度で、これまで見落とされていたAdverse Effectsを検出する。本年度は、実験ラットを用いて、マイクロCTにより、肝腫大などの外来化学物質の肝臓への影響を、安楽死前に評価する新規試験法の開発を行った。フェノバルビタールとジクロロジフェニルトリクロロエタン（DDT）をモデル化合物に、動物への曝露試験を実施した。安楽死の直後に正確な肝体積を実測し、安楽死前にCTで分析した肝体積の推定値と比較したところ、両者の間には高い正の相関がみられ、CTにより、生きたラットで肝臓サイズを評価できることを明らかにした。また、対照群と比較し、フェノバルビタールの投与群で、肝臓サイズが有意に増加する傾向をCTが検出可能であった。しかし、DDT曝露実験では同様の結果が得られず、さらなる手法の改良が望まれる。加えて、上記のラット血漿のメタボローム、リピドーム解析を実施した。セラミドなどの血中脂質が、肝臓の酸化ストレス、薬物代謝に関わる遺伝子発現量を推測するマーカー候補として抽出された。血漿脂質もCTと同様、動物の安楽死前に分析可能なパラメーターであり、両者を組み合わせることで、より高い精度で化学物質の毒性を評価可能であると期待できる。