第102回薬剤師国家試験｜薬学理論問題 / 問132 Q. 化学物質の遺伝毒性試験に関する記述のうち、正しいのはどれか。

選択肢

1. Ames試験は、化学物質の遺伝毒性を Salmonella Typhimurium変異株の復帰突然変異の出現頻度により検出する方法である。

2. Ames試験で用いる細菌は、ヒトや動物の組織と同様の異物代謝反応を起こす変異株である。

3. 化学物質による染色体切断後の修復の度合いを観察する試験として、特定の細菌を用いたコメットアッセイがある。

4. ほ乳動物細胞を用いた in vitro 小核試験では、細胞分裂が阻害されて生じる小核を検出する。

5. 遺伝毒性の有無は、Ames試験に加え、げっ歯類又はほ乳動物細胞を用いた試験を組み合せて評価される。

（論点：遺伝毒性試験）

こんにちは！薬学生の皆さん。BLNtです。解説します。薬剤師国家試験の衛生 / 遺伝毒性試験を論点とした問題です。第102回薬剤師国家試験の問132（問102-132）では、変異原性試験、Ames試験、小核試験、コメットアッセイなどの主な遺伝毒性試験に関する理解が問われました。

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問102-132を、遺伝毒性試験に関わる5つのテーマに分けて解説します。苦手意識がある人も、この機会に、遺伝毒性試験を一緒に完全攻略しましょう！第1回は、選択肢5および選択肢1について解説します。第2回は、選択肢2（および類題）について解説します。また、第3回は、選択肢4および選択肢3について解説します。※出来たて論点解説、特別大公開！

第1回　2018/12/09 17:00 公開予定　https://matsunoya.thebase.in/blog/2018/12/09/170000

第2回　2018/12/10 14:00 公開予定　https://matsunoya.thebase.in/blog/2018/12/10/140000

第3回　2018/12/11 07:00 公開予定　https://matsunoya.thebase.in/blog/2018/12/11/070000

選択肢5. 遺伝毒性の評価 / 遺伝毒性試験

選択肢1. 変異原性試験 / Ames試験(1)

選択肢2. 変異原性試験 / Ames試験(2)

選択肢4. 変異原性試験 / 小核試験

選択肢3. インディケーター試験 / コメットアッセイ・不定期DNA合成試験

解説します。遺伝毒性の評価 / 遺伝毒性試験を論点とした記述です。科学的根拠としては、文献1（下記）が参考となると思いますので引用します。変異原性（mutagenicity）および発がん性（carcinogenicity）についての用語解説がありました。新規化学物質届出時の変異原性試験の規定としては、化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律（化審法｜e-Gov http://elaws.e-gov.go.jp/search/elawsSearch/elaws_search/lsg0500/detail?lawId=348AC0000000117 ）ならびに労働安全衛生法（安衛法｜e-Gov http://elaws.e-gov.go.jp/search/elawsSearch/elaws_search/lsg0500/detail?lawId=347AC0000000057 ）に基づく規定があります。これら新規化学物質届出時の変異原性試験では、微生物を用いる復帰突然変異試験（Ames試験）、および、ほ乳類培養細胞を用いる染色体異常試験によって、変異原性の有無を評価します。

生物の遺伝子に突然変異が生じる現象を「変異」といいます。突然変異を引き起こす因子（物理学的、化学的、生物学的）が変異原物質（mutagen）です。変異原性とは、生物の遺伝子に突然変異を引き起こす性質を意味します。

一方、発がん性とは、化学物質が人または動物に対して、がんを生じさせる性質です。がんを誘発、または、がんの発生頻度を増大させる化学物質を発がん性物質（carcinogen）といいます。IARC（国際がん研究機関）、NTP（米国・国家毒性プログラム）、日本産業衛生学会等で化学物質の発がん性が定性的に分類されています。発がん性分類は、IARC等の機関が疫学調査あるいは動物実験から発がん性物質を分類したものがあります。

遺伝毒性試験についてのより詳しい解説は、文献2（下記）にありましたので引用します。世界保健機関/化学物質安全性国際プログラム（WHO/IPCS）は、遺伝毒性（genotoxicity）と変異原性を区別し、遺伝毒性は、DNA損傷の誘発およびDNA損傷に基づく広義の遺伝毒性（突然変異だけでなく、不定期DNA合成・姉妹染色分体交換・DNA鎖切断の誘発、など含む）を意味し、変異原性は狭義の遺伝毒性（遺伝子突然変異・染色体異常誘発 / 嬢細胞や次世代にゲノム変化が伝わる毒性）としています。

この定義に従い、遺伝毒性試験(genotoxicity tests)は、変異原性試験(mutagenicity tests)とインディケーター試験(indicator tests) の2つに分類されます。

すでに、上述したように、化審法および安衛法に規定がある新規化学物質届出時に必要な変異原性試験は、遺伝子突然変異試験（Ames試験）ならびに染色体異常試験です。それぞれ、細菌、あるいは、ほ乳類細胞を用いて試験を行います。

なお、遺伝毒性試験法は、in vitro試験（細菌・ほ乳類培養細胞などを用いる）と、in vivo試験（マウス・ラットなどの個体を用いる）とに分類できます。

解説します。Ames試験を論点とした記述です。Ames試験については、文献2に詳細な解説がありましたので引用します。Ames試験は、細菌（Salmonella Typhimurium / ネズミチフス菌）の変異株を用いる復帰突然変異試験です。Ames博士が開発したSalmonella typhimurium変異株を用いる試験法で、汎用されます。Ames試験では、複数の変異株を組み合わせて用います。

変異株はヒスチジン (histidine) 生合成に関与する酵素遺伝子に変異があるため、ヒスチジン(-)培地上では生育できません（ヒスチジン要求性）。しかし、変異している遺伝子に、化学物質の作用によって、再び変異が起こった場合、ヒスチジンを合成できるようになり（ヒスチジン非要求性）、ヒスチジン(-)培地上でコロニーを形成します。試験菌株の表現型がヒスチジン要求性からヒスチジン非要求性に復帰するため、復帰突然変異試験と呼ばれ、多くは変異部位の周辺あるいはtRNA遺伝子に変異が起きて表現型が復帰します（suppressor mutations）。変異部位が変異することによって元に戻る（true back mutations）場合がありますが、主要な変異ではありません。このため、多様な変異を検出することができます。

（第2回に続く。。｜2018/12/10 14:00 公開予定！）

YouTube｜※論点解説動画で予習・復習ができます。

(1)選択肢1-選択肢2 こちら→ https://youtu.be/gD3nMruKX-E

選択肢1. 変異原性試験 / Ames試験(1)

選択肢2. 変異原性試験 / Ames試験(2)

(2)選択肢3-選択肢5 こちら→ https://youtu.be/-tUP3e4aCN8

選択肢3. インディケーター試験 / コメットアッセイ・不定期DNA合成試験

選択肢4. 変異原性試験 / 小核試験

選択肢5. 選択肢5. 遺伝毒性の評価 / 遺伝毒性試験

(3)第3回　まとめ / 遺伝毒性試験の一覧 こちら→  https://youtu.be/ezP1PeUFbME

文献1. 厚生労働省　職場のあんぜんサイト｜有害性・GHS関係用語解説＞変異原性　http://anzeninfo.mhlw.go.jp/user/anzen/kag/kag_yogo.html 

文献2. 国立医薬品食品衛生研究所安全性生物試験研究センター変異遺伝部＞関連リンク http://www.nihs.go.jp/dgm/link.html 用語の解説http://www.nihs.go.jp/dgm/words.html

文献3. J-Stage｜林 真, げっ歯類を用いる小核試験の基礎研究ならびにその行政面への応用, 環境変異原研究, 27(1), 13-20, 2005 DOI https://doi.org/10.3123/jems.27.13

新規【A】届出時の【B】試験の規定としては、【A】の【C】（【D】）ならびに【E】に基づく規定がある。これら新規【A】届出時の【B】試験では、【F】を用いる【G】突然【B】試験（【H】）、および、【I】を用いる【J】試験を用い、【B】の有無を評価する。世界保健機関/【A】安全性国際プログラム（WHO/IPCS）は、【K】と【B】を区別し、【K】は、【L】の誘発および【L】に基づく広義の毒性（【M】だけでなく、【N】・姉妹染色分体交換・【O】の誘発、など含む）を意味し、【B】は狭義の【K】（【S】【M】・【J】誘発 / 嬢細胞や次世代に【P】毒性）としている。【H】は、細菌（【Q】）を用いる【G】【M】試験である。【Q】は【R】生合成に関与する酵素【S】に変異があるため、【R】(-)培地上では生育できない【R】要求性をもつが、変異している【S】に、【A】の作用によって、再び変異が起こった場合、【R】を合成できるようになり、【R】非要求性となって、【R】(-)培地上で【T】する。菌株の表現型が【R】要求性から【R】非要求性に【G】するため、【G】【M】試験と呼ばれ、多くは【U】の周辺あるいはtRNA【S】に変異が起きて表現型が【G】するsuppressor mutationsである。【U】が変異することによって元に戻る（true back mutations）場合があるが主要な変異ではない。このため、【V】することができる。in vitro【K】試験に用いられる細菌または【I】は、一般に【W】を欠いているため、【A】の代謝物の【K】を検索する場合には、【X】を添加して試験を行う。肝臓のホモジネートを12,000gmaxで遠心分離した上清が【X】である。【X】は、ホモジネートから細胞膜などが取り除かれたサイトゾルとミクロソームの混合物で、NADPHなどの電子伝達系に関わる補助因子を添加して【X】 mixとして用いる。【X】をさらに104,000 gmaxで遠心分離した上清がサイトゾルである。未変化体に【B】がなく、代謝物に【B】がある場合、【X】 mix添加によって、【X】 mix非添加と比較して、【G】変異による【T】が増加する。【B】試験の【J】試験として、ほ乳動物細胞を用いた in vitro 【Y】試験があり、細胞分裂が阻害されて生じる【Y】を検出する。染色体の形態観察と比較すると、【Y】の検出は容易であり、より簡便に【J】誘発性を検索することが可能である。【K】試験のインディケーター試験として、【A】による染色体切断後の修復の度合いを観察する試験がある。DNA修復合成を行う細胞数を計測することによって【A】の【L】作用を検索する試験法であり、【N】(UDS)試験という。一方、【Z】は、【O】を検出する試験である。

A. 化学物質

B. 変異原性（mutagenicity）

C. 審査及び製造等の規制に関する法律

D. 化審法

E. 労働安全衛生法

F. 微生物

G. 復帰

H. Ames試験

I. ほ乳類培養細胞

J. 染色体異常

K. 遺伝毒性（genotoxicity）

L. DNA損傷

M. 突然変異

N. 不定期DNA合成

O. DNA鎖切断

P. ゲノム変化が伝わる

Q. Salmonella Typhimurium/ネズミチフス菌の変異株

R. ヒスチジン

S. 遺伝子

T. コロニー形成

U. 変異部位

V. 多様な変異を検出

W. 薬物代謝酵素活性（CYP酵素等）

X. S9

Y. 小核

Z. コメットアッセイ

では、問題を解いてみましょう！すっきり、はっきりわかったら、合格です。

第102回薬剤師国家試験｜薬学理論問題 / 問132 Q. 化学物質の遺伝毒性試験に関する記述のうち、正しいのはどれか。

選択肢

1. Ames試験は、化学物質の遺伝毒性を Salmonella Typhimurium変異株の復帰突然変異の出現頻度により検出する方法である。

2. Ames試験で用いる細菌は、ヒトや動物の組織と同様の異物代謝反応を起こす変異株である。

3. 化学物質による染色体切断後の修復の度合いを観察する試験として、特定の細菌を用いたコメットアッセイがある。

4. ほ乳動物細胞を用いた in vitro 小核試験では、細胞分裂が阻害されて生じる小核を検出する。

5. 遺伝毒性の有無は、Ames試験に加え、げっ歯類又はほ乳動物細胞を用いた試験を組み合せて評価される。

（論点：遺伝毒性試験）※できたて論点解説、大公開中▼