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＜スライド2＞
すでに、何回か書いていますが、私達はNEDOの研究プロジェクト「ナノ粒子特性評価手法の研究開発」に取り組んでいます。平成18年度から始まり、22年度末に終了します。研究チームの構成は、ここに書きましたように、産総研と産業医科大学が主で、それにいくつかの大学が加わっています。
このNEDOプロジェクトの中で、いろいろな実験、技術開発を行っていますが、その一つとして二酸化チタン、フラーレン（C60）、カーボンナノチューブ（CNT）について、リスク評価書を策定すると約束しています。
今日は、その評価書の中間報告をします。大勢の方にお集まり頂き、ありがとうございます。
今日の私の話につきましては、「ナノ材料リスク評価書策定に際しての考え方」（中間報告版：2009.10.16）を見て頂くと、より深く理解して頂けると思います。産総研安全科学研究部門のHPに入り（http://www.aist-riss.jp/）、右メニューの「評価書」をクリックすれば、TiO2、C60、CNTのリスク評価書（中間報告版）と「リスク評価書策定に際しての考え方」をdownloadできます。 |
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＜スライド3＞
そもそも、ナノ材料のリスクが問題になるのは何故か。割り切って考えると、粒子仮説といわれているものからくる心配と、繊維仮説からくる心配に分けることができます。
パラダイムとは、多くの人に信じられている仮説です。しかし、すべてが正しいわけではありません。
粒子パラダイムは、粒子がナノスケール（１〜100nm）で小さいから、また、ウイルスなどと大きさが近いから、こういうことが起きるだろうという仮説です。また、繊維仮説は、アスベストと似た形をしているから、アスベストと同じような有害性がありうるという仮説です。繊維仮説は、主にCNTについて言われていることです。 |
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＜スライド4＞
この図に、大きさを書きこみました。確かに、大きさはかぶっています。
左に赤字で書いたのが、ナノ材料と言われるものの一般的な大きさ、右が、このプロジェクトの中で、使っている試験試料の大きさです。
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＜スライド5＞
私達は、粒子仮説というものが、どのくらいなり立つのか、というところから出発しました。
粒子仮説で言われていることをここにまとめました。ここで、一次粒子、二次粒子というのがでてきますが、その説明を次のスライドを使ってします。大事なことは、粒子サイズによる効果が、一次粒子のサイズか、二次粒子のサイズかという区別が必要だということです。
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＜スライド6＞
一次粒子と二次粒子の違いを、図で示しました。
ナノ物質は、孤立して存在することはほとんどありませんので、いつも、凝集して存在しています。しかも、凝集力が強くて、なかなか分散できません。通常存在する形、有姿では、ナノ材料は凝集状態で存在し、それを二次粒子と言います。その構成要素が一次粒子です
ここで、特に注意をしてほしいのは、表面積（比表面積）です。先週の雑感でも書きましたが、通常測定されている比表面積はBET法と言われるものです。したがって、今後、比表面積と言えば、BET法で測ったものと思ってください。そういう前提でお話しますと、ナノ凝集体の比表面積がXであれば、その基本構成粒子である、この図に描かれたナノ物質の比表面積もXなのです。
肺への沈着率は、ナノ凝集体とその一次粒子であるナノ物質とは異なるのです。
経産省の勉強会では、ナノ材料を、少なくとも一次元がナノスケールである粒子か、その凝集体と定義しています。
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＜スライド7＞
このスライドの一つ目の◆の言うことは正しいですが、ふたつ目は間違いです。凝集しても、比表面積は小さくなっていません。
また、有害性試験も、実は、サブミクロンかミクロンサイズで行われているのです。次のスライドを見てください。
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＜スライド8＞
(これは、先週の雑感にも使いましたが)
これが、ナノ材料としての二酸化チタンの有害性試験に使われた試料のサイズの一覧表です。
上が吸入暴露試験、下の方が気管内投与試験です。粒径を見てください。一次粒子のサイズは、確かに、ナノスケールのものが多いですが、二次粒子のサイズは、1000nm（１μm）に近いか、それを越えています。つまり、一次粒子がナノスケールであれば、二次粒子がミクロンサイズでも、それはナノ材料なのです。二次粒子もナノスケールの粒子を用いた実験は、世界中で、このNEDOプロジェクトの小林らの実験だけです。
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＜スライド9＞
これは、NEDOプロジェクトで用いられた、二酸化チタン粒子のTEM写真と、二次粒子の粒径分布です。
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＜スライド10＞
二酸化チタンの結果から言えると思われるサイズ効果について、まとめました。相当あぶないところもありますが、現段階でまとめるとすれば、こうなります。今後、CNTsについても、表面積の効果を合わせて考えていきたいと思っています。
もし、二酸化チタンについて私がここにまとめたことが本当だとすれば、以下のような結論になります。
見た目の粒子サイズ（有姿）が大きいか、小さいかは、有害性には影響しない。どこまで到達するかには影響する。しかし、ナノ粒子は、凝集しているので、体内ですぐにバラバラになるということがないなら、到達率も特に大きいとは考えられない（直ぐにバラバラになれば別だ）。
ただし、その凝集体を構成している一次粒子のサイズが有害性に影響を与える。ただし、その影響は、比表面積によるもので、質的な変化は見られない。（これは、上に書いたサイズ効果についてのまとめが正しいとすれば、ということです。）
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＜スライド11＞
私達のプロジェクトが、有害性評価で、ここに示す二軸アプローチという方針をとっていることは既に何回か書きましたので、説明は省略します。
要するに、横軸に、詳しいin
vivoの試験系をおき、４物質については、人のNOAEL（無毒性量）の推定を行う、しかし、時間と費用の関係で、４物質しかできないので、他の多くの物質やサイズの異なるものについては、簡易な培養細胞系試験(in
vitro）を行って、相対値を出すことで、最終的に多くの物質での有害性評価を可能にする考え方です。
in
vitro（培養細胞試験）の試験を進めていますが、なかなか当初の目的のように使うところまでいっていません。しかし、気管内投与試験を、縦軸に使って進めています。
このことについては、また、後で説明します。
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＜スライド12＞
本プロジェクトの一つの大きな特徴は、吸入暴露試験を中心に据えた有害性試験計画をたてたことです。約５年前に、この計画を立てたのですが、それは非常に冒険的なものでした。何故なら、商品であるナノ粒子をもってきて、吸入暴露試験をすることが可能かどうか分かっていなかったからです。
でも、昨年米国のEPAが、TSCAに基づいて、吸入暴露試験を義務づけた時は、私はこの賭けに勝ったとおもいました。
この図の紫色の線が計画、黄色が現実です。この計画通りに進んでいます。これは、産業医科大学や、その支援技術開発を続けている広島大学、産総研の努力の賜です。このtimelineの図を見ると、涙が出そうになります。
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＜スライド13＞
吸入暴露試験をするためには、多くの支援技術が必要です。支援技術が開発され、吸入暴露試験が始まるのです。
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＜スライド14＞
これは、以前にも示したことのある図ですが、液中に分散したフラーレンの粒径分布です。0.1μmは、100nmです。見事に100nm以下になっています。
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＜スライド15＞
これは、試験に用いられた多層カーボンナノチューブです。きれいに分散しています。
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＜スライド16＞
これは、ラットのチャンバー内の空気中のフラーレンの粒径分布です。１日６時間の試験ですが、ほとんど乱れがありません。
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＜スライド17＞
どういう影響をみているのかというのをまとめました。ここで、気管内投与とBALFの説明だけしておきます。
気管内投与は、肺に物質を送るために、気管まで挿入管を入れて試験物質を送る試験方法です。BALFは、肺の洗浄液です。
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＜スライド18＞
私達のプロジェクトでは、酸化ニッケル（NiO）を陽性対照のように使っています。ここでは、NiO、TiO2、フラーレン、カーボンナノチューブについての結果の簡単なまとめです。個々の結果については、それぞれの評価書を見てください。
TiO2は、NiOに比べて反応性が低いです。フラーレンはもっと低い。CNTsは、TiO2より、反応性が強いです。
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＜スライド19＞
私達も試験をしていますが、それと既に公刊されているデータを合わせても、非常にデータは少ないです。そういう時、どのように有害性評価をするのか。ここに三つ挙げました。
一つは、CNTにも種類が多い、それらのそれぞれについてデータがあるはずもない。
そういう場合には、徹底的に一つの材料を取りあげて試験をします。そして、評価します。したがって、CNTの有害性は、これこれしかじかとは言えませんが、AというCNTはこれこれしかじかですと言えます。二軸アプローチのところで述べた横軸評価です。
まず、個別のものに拘って評価します。今回、TiO2やフラーレン、CNTについて、作業環境における許容暴露濃度の目安値を出しましたが、それも、ある材料についての値です。
つぎに、一つの材料につていの値を使って、どのように全体を埋めるか、そこに智恵が必要です。それが、「空いた地平を埋める智恵」です。
三番目は、評価できない場合に、管理で補う考え方です。順次、説明します。
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＜スライド20＞
「空いた地平を埋める智恵」について話します。左側の図です。横軸に粒径をとります。縦軸は、粒子の量です。
今、サンプルAのような粒子サイズの試料を使って試験をします。吸入暴露試験と気管内投与試験を行います。
つぎに、凝集した試料（例えばサンプルB）で試験をしたいのですが、凝集体で吸入試験は難しいです。そういう場合に、気管内投与ならできるので、それを実施します。そして、右の図のように、気管内投与試験結果の比から、サンプルBの有害性を知るのです。
これも、二軸アプローチの一つです。私達は、こういう方法を多用しています。
凝集状態の違いだけでなく、繊維状だったらどうかなどの試験もしつつあります。アスベストと似ているという疑問にも、この方法で答えようと考えています。
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＜スライド21＞
今回の発表では、基本的に炎症の無毒性量を見ています。二酸化チタンなどの発がん性は、二段階発現メカニズムだと言われています。炎症が起き、それが、酷いときにがんになるという説明です。
したがって、炎症を防ぐことができれば、がんも防ぐことができるのではないかと考えています。例えば、Bormは、発がんのNOAELは、炎症のNOAELの10倍と言っています。
しかし、発がんの場合には、より大きな安全率をとることも必要なので、やはり、別途調べたいと考えています。このプロジェクトで、２年間の吸入試験をすることはできませんが、発がん性の有無を知るために、それに代わる試験をしています。ここに挙げた、５項目です（厳密には４項目）。
２番目のみ説明します。単回投与して、２年間観察します。もし、粒子が長期に肺に滞留し、それが原因でがんになるのであれば、こういう方法で発がん性をみることができるだろうと考えています。アスベストの代替物の試験にも用いられてきた方法です。
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＜スライド22＞
前のスライドで、示した方法で発がん性「なし」となればそれでいいですが、もし、発がん性の可能性「あり」となったとしても、さすがに、その大きさを知ることは難しいです。疑いがある時、そこから、どういう方法で、発がん性の大きさを推定するか、それをここに書きました。繊維状の場合は、先に述べた、評価を管理で補うという方法です。
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＜スライド23＞
二番目の◆に注目してください。今回の評価書は、これまで、我々が作ってきた、「詳細リスク評価書」とは違います。これは、新規物質のリスク評価は、既存物質のリスク評価と、どのように違うべきかのひとつのモデルになると思っています。
ここで、作業環境における許容暴露濃度の目安をだしました。今後、変更される可能性はありますが、とりあえず、暫くの間使って頂くことができると思っています。ただし、例えばTiO2の場合、TiO2一般に対する値ではなく、ここで試験したTiO2についての値です。それを、我が社のTiO2に適用するには、一定の試験なり、注意が必要です.その点に気をつけてください。
実は、３報告書で、パラメータや不確実性係数なども必ずしも統一されていません。いろいろな考え方があり、別の値を使っています。ひとつ一つは、それぞれ使われてきた値で、直ぐにどれが適切と選択することがためらわれたので、そのままにしています。どのように違うかは、冊子「考え方」にまとめてあります。最終的には、統一しますが、この程度は違うものだと思っていただくのもいいかと思います。
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