抗うつ薬など、ヒトが使用した医薬品の一部は下水処理で完全に除去されず、河川などの水環境に流出しています。
環境中に残留した医薬品が水生生物に影響を与える可能性が指摘される一方、ヒトのタンパク質を標的として開発された医薬品が魚類にも作用するのか、また、どの程度の感受性を示すのかはこれまで十分に分かっていませんでした。
こうした中、東京理科大学と高知大学などの共同研究グループは、メダカやアユの神経伝達物質トランスポーターを調べ、ヒト向けに開発された抗うつ薬に対して、魚類がヒトより高い感受性を示すケースがあることを明らかにしました。
研究成果は研究成果は国際学術誌「Environmental Science and Technology」に掲載されました（論文タイトル：Characterization of fish serotonin, dopamine and norepinephrine transporters as a potential target for environmental pharmaceuticals）。
魚類の「神経伝達物質を回収する仕組み」に着目
研究グループが着目したのは、セロトニンやドーパミン、ノルアドレナリンといった神経伝達物質を回収する「モノアミントランスポーター（MAT）」と呼ばれるタンパク質です。
抗うつ薬の中には、このタンパク質の働きを抑えることで、神経細胞の間にある神経伝達物質の量を調整し、作用するものがあります。
今回の研究では、メダカとアユの脳からMATに関係する遺伝子を取り出して詳しく調査。その結果、魚類にはセロトニンを回収する「セロトニントランスポーター（SERT）」が2種類あることが分かりました。
アユ（提供：PhotoAC）さらに、それぞれのSERTが抗うつ薬にどの程度反応するのかを調べたところ、SERTaというタイプは、ヒトのSERTよりも抗うつ薬の影響を受けやすいことが明らかになりました。
一部の薬では、魚類のSERTaの働きを半分に抑えるために必要な薬物濃度が、ヒトの場合の10分の1以下だったのです。
ヒトには作用しにくい薬も魚類に影響する可能性
また、ミルタザピンやクエチアピンについて、ヒトではMATを主な標的とする医薬品ではありませんが、今回の実験では魚類のMATの働きを抑える作用が確認されました。
つまり、人間に対してどのように作用する薬なのかだけを調べていても、魚類への影響を十分に予測できない可能性があります。ヒトと魚では体の仕組みが異なるため、同じ医薬品でも、作用するタンパク質やその強さが異なる場合があるためです。
医薬品 イメージ（提供：PhotoAC）研究で使われた「IC50（半数阻害濃度）」は、こうした薬の効きやすさを比較するための指標です。
あるタンパク質の働きを50％抑えるために必要な濃度を示しており、数値が低いほど、より少ない濃度で作用する、つまり感受性が高いことを意味します。
今回、魚類のSERTaで確認されたIC50の中には、実際に医薬品による水質汚染が報告されている水域で検出される濃度と重なるものもありました。
このことから、環境中の医薬品による水生生物への影響を評価する際には、ヒトや哺乳類のデータだけでなく、魚類がどの程度影響を受けるのかを個別に調べる必要性が示されています。
水生生態系の環境リスク評価に新たな視点
今回の研究で、魚類のタンパク質の働きを抑えることが分かった医薬品の濃度の中には、実際に医薬品による水質汚染が報告されている水域で確認された濃度と重なるものもありました。
環境中にある医薬品が、魚類に影響を与える可能性を考えるうえで、無視できない結果といえます。
これまでの環境リスク評価では、ヒトや哺乳類への影響をもとに医薬品の安全性が判断されることがあります。しかし今回の研究から、魚類は医薬品に対してヒトとは異なる感受性を持つ場合があることが分かりました。
そのため、水環境への影響を評価する際には、魚類がどの程度影響を受けるのかを直接調べることが重要になりそうです。
研究グループは、こうした魚類特有の性質を考慮することで、環境中に残る医薬品のうち、特に注意して調べるべきものを見つけたり、水生生物を守るための水質基準を検討したりすることにつながるとしています。
（サカナト編集部）
