{"created":"2023-06-19T07:19:23.024974+00:00","id":5472,"links":{},"metadata":{"_buckets":{"deposit":"86d5fc75-0344-455e-85da-dbd0023947c9"},"_deposit":{"created_by":4,"id":"5472","owners":[4],"pid":{"revision_id":0,"type":"depid","value":"5472"},"status":"published"},"_oai":{"id":"oai:az.repo.nii.ac.jp:00005472","sets":["370:193:374"]},"author_link":["23172"],"item_10006_date_granted_11":{"attribute_name":"学位授与年月日","attribute_value_mlt":[{"subitem_dategranted":"2022-02-28"}]},"item_10006_degree_grantor_9":{"attribute_name":"学位授与機関","attribute_value_mlt":[{"subitem_degreegrantor":[{"subitem_degreegrantor_name":"麻布大学"}],"subitem_degreegrantor_identifier":[{"subitem_degreegrantor_identifier_name":"32701","subitem_degreegrantor_identifier_scheme":"kakenhi"}]}]},"item_10006_degree_name_8":{"attribute_name":"学位名","attribute_value_mlt":[{"subitem_degreename":"博士(学術)"}]},"item_10006_description_22":{"attribute_name":"Abstract","attribute_value_mlt":[{"subitem_description":"Neonates are anatomically and functionally still under development in all the organs, and thus, they may react to xenobiotics in a manner distinctive from adults. Nevertheless, little is known about comparative pathology induced by xenobiotics in neonates or neonatal animals. Then, as part of non-clinical safety evaluation against xenobiotics in neonatal animals, an attempt was made to investigate pathological lesions found in the kidney when p-cumylphenol (PCP), a chemical known to induce dissimilar toxicity between adult animals and neonatal animals, was dosed to neonatal rats.\nPCP is a phenol derivative and an industrial chemical widely used as a surfactant, a plasticizer of polycarbonates, an insecticide, a preservative etc. Scientific reports available thus far indicate that administration of PCP results in dilatation of the tubules, hyaline casts and regenerative tubules in the kidneys of adult rats, whereas multiple renal cysts are formed in neonatal rats. These findings indicate that PCP toxicity differs in adult rats from neonatal rats, detailed researches, however, are not reported.\nA single oral dose of PCP to neonatal rats on postnatal day (PND) 4 at dose levels of 300 or 600 mg/kg revealed that the 600 mg/kg dosing was lethal though tubular dilatation was found in the kidney, and that the 300 mg/kg dosing resulted in no renal pathology. From these results, the dose of 300 mg/kg/day was selected avoiding the lethal dose and in reference to the literature for a following repeated oral dose study in neonatal rats.\nIn a repeated oral dose study, PCP was administered once a day to neonatal rats at a dose level of 300 mg/kg/day. The dosing was initiated on PND 4 and continued for 4, 8, 15 and 18 days. These 4 test groups were designated as the PND 8, PND 12, PND 19, and PND 22 groups, respectively. Reversibility of lesions was evaluated in a recovery group where dosing was discontinued for 1 week after the last dose on PND 22, and necropsied on PND 29. Detailed morphological examination was performed on the kidneys, and a positive ratio to the proliferating cell nuclear antigen (PCNA) was determined to explore any involvement of cell proliferation, a known element to contribute to renal cyst development. The repeated oral dosing of PCP at a dose level of 300 mg/kg/day to neonatal rats led to formation of large multiple cysts localized in the outer medulla of the kidneys, the morphology being consistent with cystic kidneys, in the PND 19 and 22 groups. These multiple cysts were morphologically considered to be derived from collecting ducts, and to be reversible after the cessation of dosing from the results of the recovery group. Any preceding lesions that could progress to multiple cysts observed in the renal outer medulla in the PND 19 and 22 groups were found neither within the outer medulla nor in any other regions of the kidneys in the PND 8 or 12 group, suggesting that the cystic collecting ducts were emerged in the renal outer medulla during the period from PND 12 to 19. Findings that a nuclear density and a PCNA positive ratio were high in the cystic collecting ducts, and that the cell proliferation activity disappeared upon discontinuation of dosing indicated that PCP most likely influenced the cell proliferation activity of the regional collecting duct in the renal outer medulla during the limited period of time in renal development.\nAs the dosing period of PCP clearly varied the manner of development of the cystic kidney in neonatal rats, the critical dosing period was suspected for PCP to exert this potential. Then, to investigate how PCP dosing in various PNDs modified the manner of development of cystic kidney, a repeated oral dose study was designed where PCP was administered for 14 days at a dose level of 300 mg/kg/day to neonatal rats in the delimited period of time during PND 14-28, 21-35, 28-42, 35-49, and 42-56. Multiple cysts observed in the renal outer medulla were most striking in the PND 14-28 group, and at a lesser magnitude in the PND 21-35 group, whereas either kidney was unaffected when dosing was initiated beyond PND 28. Comparable morphology obtained from the PND 21-35 group in the 14-day repeated dose study and from the 1-week recovery group in the previous repeated dose study, together with the fact that none of renal tubules turned to be cystic by PCP dosing beyond PND 28 suggested that PCP became ineffective for renal cyst formation during the last 1 week of the PND 21-35 group. These findings and a lack of cystic tubules noted during PND 4-12 in the previous study led to the conclusion that the critical dosing period was PND 14-28 for PCP to develop polycystic kidney in neonatal rats. Taken together, the critical dosing period for PCP to develop cystic kidney in neonatal rats was determined to be PND 14-28.\nThe PCP-induced renal cysts were further characterized in semi-serial sections and by immunohistochemistry using an antibody against aquaporin 2 (AQP2). Examinations of the complete picture of the renal cyst revealed in semi-serial sections that the cysts were formed by focal dilation of a part of the normal collecting ducts localized in the renal outer medulla, that the cystic collecting ducts were patent, connecting to the upper and lower urinary tracts, that there was no evidence of neoplastic transformation, and that obstructive lesions were not involved in the development of cystic collecting ducts. AQP2 was expressed both in the adult kidney and neonatal kidney at a comparable magnitude. AQP2 expression was also found to be comparable among the cystic collecting ducts developed in the outer medulla and the adjacent normal collecting ducts. Thus, any conclusive relationship of AQP2 was found to the cystic kidney induced by PCP in neonatal rats. \nThe critical dosing period of PND 14-28 for the development of the cystic kidney may suggest that distinctive molecule(s) is specifically expressed during this limited period of time for PCP to exert the potential of formation of the multiple cysts from the collecting ducts in the renal outer medulla. Investigation on such molecule(s) that appear and disappear associated with renal development during this confined period of time on the regional collecting ducts may elucidate a pathological mode of action of nephrotoxicity evoked by PCP and its analogues.\nIn summary, PCP was found to be a chemical that develops multiple cysts in the kidney of neonatal rats. A series of experiments with PCP in neonatal rats demonstrated that the renal cysts were regional lesions arising from the collecting ducts localized in the outer medulla, that local cell proliferation in the cystic portion was most likely involved in the cyst formation, and that PCP was effective for this unique phenomenon during the critical period of PND 14-28, most likely in close association with unique organogenesis of the kidney in neonatal rats. Thus, essential findings are unlikely disclosed when PCP is tested in toxicity studies using rats beyond 4 weeks old. This concept can be applied to any other chemicals, leading to the notion that studies in neonatal animals should be considered in a toxicology program with a particular attention to the critical development period of each organ.","subitem_description_type":"Other"}]},"item_10006_description_7":{"attribute_name":"抄録","attribute_value_mlt":[{"subitem_description":"新生児では全身の諸臓器が形態的・機能的に発生段階にあるため、同一の外来化学物質に暴露された際に引き起こされる反応が成人と異なることが懸念される。また、医薬品や化学物質などの安全性を評価する非臨床試験において汎用されているラットでは、その発生時期がヒトとは大きく異なっていることが知られており、ラットの新生児における毒性評価にはラット特有の発生時期を考慮する必要がある。しかし、幼若ラットに対する外来化学物質の影響を精査した研究報告は必ずしも多くない。そこで、新生児ラットと成獣ラットの毒性が異なることが報告されているp-cumylphenol（PCP）を被験物質として用いて、新生児ラットに投与した際の腎臓の病理学的解析を実施した。\n　PCPはフェノール誘導体として界面活性剤に使用されている他、ポリカーボネイトなどの可塑剤、殺虫剤及び防腐剤などの用途に広く使用されている工業用化学物質である。これまでの報告から、PCPの投与により成獣ラットでは、腎臓に尿細管拡張や顆粒円柱、再生尿細管などがみられる一方で、新生児ラットでは腎臓に多発性の嚢胞が惹起されることが知られている。本研究ではPCPを新生児ラットに経口投与したときに腎臓がどのような形態学的変化を示すか、また、その投与時期を変えた場合に病態がどのように修飾されるかについて検討するために一連の実験を実施した。\n　最初にPCPの単回経口投与試験を実施した。雌雄各25匹のSprague-Dawley系 [Crl:CD(SD)] 新生児ラットに既報を参考にしてPCPを300 mg/kg、またはより強い変化が誘発されることを期待して600 mg/kgの投与量で出生後4日（postnatal day 4: PND4）に単回経口投与した。投与後24時間、72時間及び7日後に剖検した。600 mg/kg投与群では観察期間中に半数近くが死亡ないしは瀕死に陥った。剖検時に腎臓を採取し、常法に従いヘマトキシリン・エオジン（HE）染色標本を作製して病理組織学検査を実施した。600 mg/kgの投与量では尿細管に拡張性の病変がみられたが、300 mg/kgでは腎臓の病理組織学的所見は観察されなかった。この結果から、次に予定している反復経口投与試験では、致死量を避け、また、反復投与により致死量が低くなる可能性を考慮して300 mg/kg/日の投与量を用いることとした。\n　反復経口投与試験では、PCPを300 mg/kg/日の用量で雌雄各25匹のCrl:CD(SD) 新生児ラットにPND4から投与を開始し、1日1回、4、8、15及び18日間経口投与した。それぞれをPND8、12、19及び22剖検群とした。また、病変の回復性を検討する目的で、18日間投与の最終投与後に1週間の休薬期間をおいた回復群を設けた。各剖検群から前述と同様に腎臓のHE染色標本を作製して病理組織学検査を実施するとともに、腎臓の嚢胞形成の要因の一つと考えられる細胞増殖の関与について細胞増殖マーカーとして抗増殖細胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen: PCNA）抗体による免疫組織染色によりPCNA陽性率を算出した。その結果、PCPの300 mg/kg/日の反復経口投与によって、PND19及び22剖検群に髄質外帯に局在して大型の嚢胞が多発性に認められ、嚢胞腎の像を呈した。この嚢胞は、その組織学的特徴から集合管由来であると考えられた。また、回復群の解析からこの嚢胞は可逆性であることが示された。PCNA陽性率は全ての投与終了時剖検群において高い傾向を示した。PND19及び22剖検群において認められた髄質外帯の嚢胞に進行すると考えられる初期病変は、PND8あるいは12剖検群の髄質外帯でも他の部位でも観察されないことから、PND19及び22剖検群で観察された髄質外帯の嚢胞はPND12とPND19の間に形成されたものと考えられた。嚢胞化した集合管の上皮には高密度の核分布や高いPCNA陽性率がみられたこと、そして、PCPの投与を中止すると、これらの細胞増殖活性の上昇を示す事象が消失することから、PCPは髄質外帯に分布する集合管上皮の増殖に作用することが示された。\n　PCPが新生児ラットに嚢胞腎を惹起するにあたり、投与時期によってその発生様式に明瞭な違いがみられたことから、PCPがこの作用を発揮する投与臨界期が存在することが疑われた。そこで、次にPCPを300 mg/kg/日の用量でPND14-28、21-35、28-42、35-49及び42-56に雄のCrl:CD(SD) 新生児ラットに反復経口投与して嚢胞形成の投与臨界期を検討した。その結果、PND14-28投与で髄質外帯に最も顕著な多発性の嚢胞が形成された。PND21-35投与でも髄質外帯に嚢胞が多発したが、その数はPND14-28投与に比較して減じた。対照的にPND28以降の投与では嚢胞形成は認められなかった。また、PND21-35投与の嚢胞の病理組織像と反復経口投与試験のPND22から1週間休薬した回復群にみられた嚢胞の病理組織像が類似していること、およびPND28以降の投与では嚢胞が観察されないことから、PND21-35投与の後半の1週間にはPCPの嚢胞形成効果は消失しているものと推察された。さらにPND4-12の反復経口投与では嚢胞が形成されなかったことも合わせ、PCPの新生児ラットの腎臓に対する嚢胞誘発効果の投与臨界期はPND14-28であると判断された。\n　さらに、PCPにより誘発された腎臓嚢胞を約10 µm毎の亜連続標本による病理組織学的観察と集合管のマーカーである抗アクアポリン2（AQP2）抗体による免疫組織染色により評価した。亜連続標本による嚢胞の全体像の観察結果から、発生した嚢胞は髄質外帯に分布する正常の集合管の一部が局所的に拡張したものであり、上流及び下流の尿流路へと開放的に連続していること、腫瘍性への形質転換はないこと、嚢胞発生に閉塞性病変は関与しないことが示された。また、嚢胞を内張りする上皮は免疫組織染色により抗AQP2抗体に陽性を示したことから、嚢胞は集合管由来であることが確認された。しかし、様々な日齢の正常ラット腎臓を抗AQP2抗体により免疫組織染色した結果、AQP2の腎臓における発現分布に新生児ラット特有の分布様式は認められず、髄質外帯における嚢胞形成とAQP2との関連性は見出せなかった。\n　モデル動物またはヒトの多発性嚢胞腎の報告から、PCPの嚢胞形成機序を検討するにあたり、細胞増殖因子の発現分布及び発現量の確認、尿細管基底膜成分および関連する細胞外マトリックスの解析、繊毛の超微細形態観察及び繊毛上分子の発現分布及び発現量の確認及び各種トランスポータータンパク質の発現量の確認などが今後の検討課題であると考えられた。\n　以上の結果から、PCPを新生児ラットに投与すると腎臓の髄質外帯に局在した集合管由来の多発性嚢胞が誘発され、嚢胞形成には当該部位の細胞増殖が関与している可能性が示された。さらに、嚢胞形成にはPND14-28の投与臨界期が存在することが示された。この投与臨界期には新生児ラット特有の腎臓の発生過程が深くかかわっているものと考えられた。よって、PCPの毒性試験では4週齢以上の動物を使用した場合、検出できない変化があることが示された。PCPのみの検証ではあるが、同様の事象が他の化学物質の幼若動物への投与でも起こる可能性があり、毒性試験では幼若動物試験の実施も含め、試験に使用する動物の主要器官の発生時期を考慮する必要があると考えられた。\n　本研究の一部は以下の学術論文に公表済みである。","subitem_description_type":"Abstract"}]},"item_10006_dissertation_number_12":{"attribute_name":"学位授与番号","attribute_value_mlt":[{"subitem_dissertationnumber":"乙第7号"}]},"item_10006_textarea_23":{"attribute_name":"Rights","attribute_value_mlt":[{"subitem_textarea_value":"本論文の一部は以下のとおり公表されている。(Part of this dissertation has been published as follows.)\nNakazawa T, Kasahara K, Ikezaki S, Yamaguchi Y, Edamoto H, Nishimura N, Yahata, M, Tamura K, Kamata E, Ema M, and Hasegawa R. \nRenal tubular cyst formation in newborn rats treated with p-cumylphenol. J Toxicol Pathol. 22: 125-131. 2009.（第二章）\nNakazawa T, Yamaguchi Y, Fukunaga Y, and Tamura T. \nA possible critical dosing period of p-cumylphenol for development of cystic kidneys in rat neonates. J Toxicol Pathol. 35: 123-127. 2022.（第三章）"}]},"item_10006_version_type_18":{"attribute_name":"著者版フラグ","attribute_value_mlt":[{"subitem_version_resource":"http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85","subitem_version_type":"VoR"}]},"item_access_right":{"attribute_name":"アクセス権","attribute_value_mlt":[{"subitem_access_right":"open access","subitem_access_right_uri":"http://purl.org/coar/access_right/c_abf2"}]},"item_creator":{"attribute_name":"著者","attribute_type":"creator","attribute_value_mlt":[{"creatorNames":[{"creatorName":"中澤, 朋美"}],"nameIdentifiers":[{"nameIdentifier":"23172","nameIdentifierScheme":"WEKO"}]}]},"item_files":{"attribute_name":"ファイル情報","attribute_type":"file","attribute_value_mlt":[{"accessrole":"open_date","date":[{"dateType":"Available","dateValue":"2022-06-18"}],"displaytype":"detail","filename":"diss_da_otsu0007.pdf","filesize":[{"value":"4.4 MB"}],"format":"application/pdf","licensetype":"license_note","mimetype":"application/pdf","url":{"label":"diss_da_otsu0007","url":"https://az.repo.nii.ac.jp/record/5472/files/diss_da_otsu0007.pdf"},"version_id":"0ebebd2b-64da-4408-9401-e2ffa9d10c73"},{"accessrole":"open_date","date":[{"dateType":"Available","dateValue":"2022-06-18"}],"displaytype":"detail","filename":"diss_da_otsu0007_jab&rev.pdf","filesize":[{"value":"204.3 kB"}],"format":"application/pdf","licensetype":"license_note","mimetype":"application/pdf","url":{"label":"diss_da_otsu0007_jab&rev.pdf","url":"https://az.repo.nii.ac.jp/record/5472/files/diss_da_otsu0007_jab&rev.pdf"},"version_id":"d41d6bb8-3802-49ee-9d49-40d6e62f93a5"}]},"item_language":{"attribute_name":"言語","attribute_value_mlt":[{"subitem_language":"jpn"}]},"item_resource_type":{"attribute_name":"資源タイプ","attribute_value_mlt":[{"resourcetype":"doctoral thesis","resourceuri":"http://purl.org/coar/resource_type/c_db06"}]},"item_title":"新生児ラットにp-cumylphenolを投与した時に生じる嚢胞腎の研究","item_titles":{"attribute_name":"タイトル","attribute_value_mlt":[{"subitem_title":"新生児ラットにp-cumylphenolを投与した時に生じる嚢胞腎の研究"},{"subitem_title":"Cystic kidney induced by p-cumylphenol in neonatal rats","subitem_title_language":"en"}]},"item_type_id":"10006","owner":"4","path":["374"],"pubdate":{"attribute_name":"公開日","attribute_value":"2022-06-18"},"publish_date":"2022-06-18","publish_status":"0","recid":"5472","relation_version_is_last":true,"title":["新生児ラットにp-cumylphenolを投与した時に生じる嚢胞腎の研究"],"weko_creator_id":"4","weko_shared_id":4},"updated":"2023-06-19T07:38:11.209563+00:00"}