Endocrine disruptors in the EU: State of the evidence, regulation 

and testing needs

Andreas Kortenkamp

Brunel University London

皆様、本日は招待いただきましたことを大変に光栄に思います。このセミナーに出席することができましたこと、そしてご紹介いただきましたことに御礼を申し上げます。

まず簡単に内分泌かく乱の基本的事項についてお話し、その上で内分泌かく乱化学物質（EDC）に対するEU（欧州連合）での規制動向の現状についてお話しします。

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Overview

• Concerns about endocrine disruptors – the scientific evidence

• Legal mandates – Pesticides, biocides and industrial chemicals

• EU criteria for the identification of endocrine disruptors

• Endocrine disruptor test methods 

私の話はこのような内容で申し上げていきますが、EDCの科学的根拠について簡単にお話し、次にEU規制について、まず既存の法規制について、それからEDCの同定に関するEUクライテリアの経緯についてお話します。また、新しいガイダンスとして、EUのEFSA（欧州食品安全機関）とECHA（欧州化学品庁）がどのようなものを書いているのかについてもお話します。そして、EU法規制において実施されるEDC試験法に関する考察で結びたいと思っています。

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Semen quality: Levine et al. 2017

Sperm concentration Sperm count

Human Reproduction Update, pp. 1–14, 2017

1990年代から内分泌かく乱の懸念がもたれてきました。若い男性の精子の質が低下しているということです。この分野の権威Levineらが2017年にも報告していますが、これを見てもまだ懸念は残っています。左が精子濃度、右が精子数です。ご覧の通り1970年以降ずっ

と減少の一途をたどっています。どのような種類の化学物質ばく露がこのような低下に影響を及ぼしているのか、まだ完全には判明していません。ポリ塩化ダイオキシン類の関与については知られています。

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Thyroid hormones and child IQ: Korevaar et al. 2015The LANCET Diabetes Endocrinology ‐D‐15‐00385 S2213‐8587(15)00327‐7 

Maternal free serum thyroxine in pregnancy and offspring IQ

甲状腺ホルモンの供給は、発育期の赤ちゃんの脳の発達に重要です。オランダのKorevaarらによる最近の研究によりますと、サイロキシン濃度が胎児において低いと、赤ちゃんのIQスコアが低下します。サイロキシン濃度が高すぎても悪い影響が起こり、その両

極端の間に最適なレベルが存在します。甲状腺ホルモン欠乏の方がより起きやすいことが懸念されています。よう素欠乏や化学物質ばく露等、多くの要因によって甲状腺ホルモン濃度の低下が起きます。

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Environmental pollutants and thyroid hormones: maternal cadmium – Iijima et al. 2007

Biol Trace Elem Res (2007) 119:10–18

では、環境中での化学物質ばく露は甲状腺ホルモンに影響するのでしょうか？IIjimaらの

日本からの報告は、カドミウムの体内濃度の上昇が甲状腺ホルモンのシグナルをかく乱することを示しています。ここでは、甲状腺刺激ホルモン濃度の低下が示されています。

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Some examples of associations between endocrine disruptors and human health

•Polychlorinated dioxins and semen quality

•Phthalates and diminished androgen action in fetal life

•Poly‐brominated diphenyl ethers and neurodevelopment

•Pain‐killers and non‐descending testes

EDCばく露が人健康へ及ぼす影響の事例はまだまだあります。時間の関係で、この興味深

い研究分野にはここでは深くは立ち入らずに数例ご紹介したいと思います。ポリ塩化ダイオキシン類へのばく露は精子質を劣化させます。動物研究、疫学研究を見ましても、フタル酸エステル類が胎児におけるアンドロゲン作用を低下させ、その結果として停留精巣、また男性の性と生殖に関する健康に影響を与えるということがわかっています。DEHP（フタル酸ジ

エチルヘキシル）は、米国では子ども向け玩具への使用は禁止されましたが、それにとどまっています。DEHPのそれ以外の使用はEUではまだ法的には認められています。また、

ポリ臭化ジフェニルエーテル類は、難燃剤として使用されています。ある種の鎮痛剤の妊娠期間中の服用が滞留精巣リスク増大につながるという報告もあります。

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Windows of vulnerability

•Anti‐androgens: 2nd trimester of pregnancy

•Polychlorinated dioxins: neonatal life

•Breast cancer: early puberty

EDCの健康影響に関する研究によって、脆弱性が特に高まる時期について多くのことがわ

かってきました。その時期は、我々が研究対象とする健康影響、分析対象とする化学物質の種類によってさまざまです。

フタル酸エステルのような抗アンドロゲン作用が大きな影響をもたらすのは妊娠中期になります。アンドロゲンシグナルが出来上がる時期であります。ポリ塩化ダイオキシン類はばく露が新生児期であっても精子質に影響を及ぼします。ばく露がそれよりも遅い時期になるほど、影響はそれほど顕著でなくなります。女性の場合、思春期の乳房発達期においては、乳がんを促進するような物質に対する感度がより高まります。日本では広島に原子爆弾が投下された後、思春期の女性たち、また、それよりも少し若い年齢の女性たちが乳がんを発症しました。高齢ではそういうことがなかったということがありました。

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Combined exposures: PBDE and neurodevelopment – Martin OV et al. 2017

Environ Health Perspect. 2017 Aug; 125(8): 087016

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

Cumulative hazard quotien

t

b: small children

Insufficient Margin of Exposure

Intakes equivalent to body burden giving rise to borderline neurodeveffects in rodents

現実には我々は皆、単一化学物質ではなく、様々な化学物質のカクテル（混合物）にばく露されています。このような懸念にもかかわらず、化学物質のリスク評価は依然として、あたかも単一でリスクが起きているかのような、他の化学物質混合物がリスクを示さないかのような評価を実施するにとどまっています。私たちは、このようなアプローチの危険性について、PBDEs（ポリ臭化ジフェニルエーテル類）の同族体に特化した初のリスク評価において明らかにしました。幼い子どもにおける同族体の一つBDE-99ばく露が許容可能なレベルを超え

ていることは以前から知られていました。ここで左の緑のバーが示す通り、第一段階の水平の赤線の許容レベルを超えています。他の多くのPBDEsを考慮すると、複合ばく露はげっ歯動物での神経発達影響を引き起こす体内負荷量にすら達することが示されています。

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Emerging issues• Obesity epidemic and obesogens

• Female reproductive health

• Thyroid disruption and down‐stream effects on the brain

EDCの研究分野において起こりつつある問題があります。肥満の疫学、オビソゲンと呼ば

れる化学物質ばく露の関与などです。これらの化学物質がどのような役割を果たしているのか現段階では、まだよくわかっていません。女性の性と生殖に関する健康の低下については知見が比較的少なく、甲状腺ホルモンかく乱が脳の発達に及ぼす影響については、まだ今後研究を進めていかなければなりません。

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Concern about endocrine disruptors

Effects arise from exposure during critical windows

Effects become apparent later in life

Effects are irreversible and some are not treatable

EUにおいてEDC規制アプローチをこれまで大いに動機づけてきたのは、主に３つの懸念に

よるものです。特定の脆弱性の臨界期でのばく露が有害影響を引き起こすという懸念。このような影響がばく露からずっと後、人生の後期になって発現するという懸念。健康影響が多くの場合不可逆的であるという懸念です。場合によっては治療が不可能な影響もあるわけです。

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EU EDC Strategy

2006 2012 2014

EDC criteria to be published

2009

REACH adoption

1996

Weybridge workshop

REACH EDC review

2002

WHO/IPCS report WHO/UNEP reportState of the Science EDC 

1999

Pesticide Regulation

2013

EDC impactassessment

Biocide regulation

EDCs in the EU – a life line

2015 2017

EU General Court judgement EDC criteria EDC criteria 

biocides published

2018

EU EDC strategy update

EDC criteria pesticides published

EFSA ECHA guidance on identifying EDCs

内分泌かく乱への懸念のはじまりは大分以前のことです。1996年にウエイブリッジでワークショップが開催されました。1999年にはこれがEUのEDC戦略という形になりました。その後は多くのEDCに関する活動がEUによって行われてきました。その中で大きな節目となったのは2006年のREACH化学物質規制の採択でした。その後、2009年には農薬としての植物保護製品規制、2012年には殺生物性製品規制が続き、いずれの規制にもEDCに関する条項があります。これらの規制では欧州議会（EC）が2013年までにEDCクライテリア作成を果たすことが求められました。しかしながら、ECはこの要件を無視し、法規制案のインパクト評価を実施したいという欧州化学工業会側の要請に屈しました。EU司法裁判所はこれに対し2015年に違法判決を下したため、ECは最終的に2017年、これは４年遅れとなったわけですが、殺生物性製品のクライテリアを、2018年には農薬のクライテリアを公表しました。同時期、EFSAとECHAとは、EDC同定のためのガイダンス文書作成に取り組んでおり、昨年の夏に公表しました。

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EU Regulations dealing with endocrine disruptors

• Plant Protection Products (pesticides) EU Reg 1107/2009• Authorisation NOT granted unless exposure is negligible

• Biocidal Products EU Reg 528/2012• Authorisations NOT granted unless risk is negligible

• Industrial chemicals REACH EU Reg 1907/2006• Requires authorisation (Annex XIV)

既に述べましたが、EUの３規制がEDCに関連します。植物保護製品、殺生物性製品、REACHです。農薬については、活性物質に内分泌かく乱作用がある場合は、ばく露が無視できるほど小さくなければEU域内での使用認可は出ません。殺生物性製品についても

似たような規則が適用され、リスクが無視できるほど小さくなければ認可されません。REACHでは、EDCは認可が必要と定めています。

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• For carcinogens, mutagens, reproductive toxicants and EDCs:

• Hazard‐based cut‐offs

• “Pesticides and biocides that are CMR and EDC shall not receive authorisation for placement on the EU market”

• No risk assessment (as previously)

A new approach to regulating chemicals: Plant Protection Products Regulation

植物保護製品の規制については、重要なイノベーション、技術革新が採用されています。法規制当局は、発がん性物質、変異原性物質、生殖毒性物質、EDCから欧州市民をより

適切に保護すべく、これらの食品残留性を懸念しています。すなわち、そのような特性を有する物質がハザードのみを根拠に規制をされるようになっています。いわゆるハザードベースのカットオフ値が採用されています。以前ならこれらの物質のリスクが無視できるほど小さければEU域内で使用できました。今や農薬については状況が違っています。リスク評価

の実施はもはや不要となりました。内分泌かく乱性をハザードとして同定することがあるのみです。

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Pesticide manufacturers’ position

Q (Euractiv): You would prefer stringent criteria adopted fast rather than the opposite?

A (Bocquer): No. Since the current regulation was adopted, we

have been fighting hard against the so-called hazard criteria. Until now, all our products were risk-based

evaluated.

Our position is that the EU’s criteria should evaluate endocrine active substances based on risk assessment, considering both hazard and exposure, and that the final criteria should clearly distinguish those substances that are of high regulatory concern from those that are not.

Jean-Charles Bocquet, Director general, European Crop Protection Association (ECPA).

http://www.euractiv.com/sections/agriculture-food/pesticides-industry-chief-commission-should-move-faster-endocrine

欧州の農薬製造業者は、このようなハザードベースでのカットオフ値に強く抵抗してきました。欧州情報サービスEuractivのインタビューにおいて、欧州作物保護協会のBocquet総裁がこの立場をはっきり述べています。産業界はいわゆるハザードクライテリアと激しく闘ってきたと述べています。EDCはハザードとばく露双方によるリスク評価によって評価されるべきであるというのがその立場です。

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The summer of 2013 and the fall‐out• 7 June 2013 ‐ DG ENV presents draft criteria at an interservice meeting: draft rejected

• 7 June 2013 –BAYER email to Secretariat General (Marion Klingbeil and Stefan Moser)

• “we ask you to stand up for an impact assessment”• 2 July 2013 – Catherine Day orders DG ENV and SANCO to work on a criteria proposal 

supported by an impact assessment

• Sweden takes Europ Comm to court for failing to produce EDC criteria by end of 2013 –supported by all EU member states except UK

• 16 Dec 2015: European Court of justice rules Europ Comm acted unlawfully

• Reaction from Commissioner Andriukaitis:we carry on regardless

• 13 Jan 2016: Letter from Europ Parliament President Schulz to Commission President Juncker: 

Comply with the judgement

この農薬産業会の強い姿勢がEC側の対応に大きな影響を与えました。2013年夏、ここが

非常に大きかったわけですが、欧州委員会の環境総局、つまり欧州の環境庁ともいうべき機関が、新たなEDCクライテリアを期限内に提出しました。しかしながら、これらは欧州委員会の他部門の反対にあい否決されました。

同日、この欧州委員会の欧州総局長がバイエル社から規制案のインパクト評価を求めるE-メールを受け取りました。その主な意図は、EDCクライテリアの決定を遅らせようとするものでした。

その後、当時この欧州委員会において最高の地位にいたCatherine Dayが欧州環境総局と欧州健康消費者保護総局とに対し、企業側の要望通りインパクト評価に基づいたクライテリア案を作成するよう指示を出しました。

この判断は非常に多くの議論を呼びました。EUの法律が定めるクライテリア策定期限に反するものであったからです。その結果、スウェーデンがECを提訴しました。

2015年末に欧州司法裁判所がECのクライテリア策定遅滞に対し不作為判決を下しました。このような判決は、実はまれなことで、ECにとっては大変恥ずかしい事態となったわけです。

それでもなお、ECはインパクト評価の継続を望みましたが、最終的には欧州議会のSchulz議長からECのJuncker委員長に対して書簡にて欧州司法裁判所の判断に従うよう求められました。そして最終的に4年遅れの2017年、ECは殺生物性製品についてのクライテリアを公表しました。次いで農薬についてのEDCクライテリアも公表しました。

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2017 and 2018: Europ Commission publishes EDC criteria 

• Biocides: Delegated Regulation 2017/2100

• Pesticides: Delegated Regulation 2018/605

両クライテリアは、いわゆる委任規則の中に網羅されています。なぜそれほど重要なのでしょうか？EDC規制への関連性を吟味するためには、「内分泌のかく乱性」が複数の毒性

影響を網羅していることを改めて思い起こさねばなりません。このため、試験方法も評価すべき毒性エンドポイントも複数必要となります。例えば発がん性物質のように、試験方法の選択が比較的直截的、クライテリアも比較的単純というわけにはいきません。

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Three elements of endocrine disruptor regulation

Definition (what is it you want to deal with?)

Tests (do you have the tools to identify an EDC?)

Criteria (how to translate test outcomes into regulatory decisions?)

クライテリアは、論理的なスキームに則って作成されます。あらゆる規制において、規制対象の定義が必要となり、ここではEDCということになります。すなわちEDCの定義が必要と

なります。次いで試験方法の選択が必要となり、規制対象化学物質を同定するためのツールとなります。そのような試験が不在であれば、規制は不可能ですし、意味を失います。最終的にクライテリアを試験結果を規制判断に変換することによって定義しなければなりません。今我々の場合、対象物質がEDCと見なせるかどうかです。

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The definition: what is an EDC?

• it shows an adverse effect in an intact organism or its progeny, which is a change in the morphology, physiology, growth, development, reproduction or life span of an organism, system or (sub)population that results in an impairment of functional capacity, an impairment of the capacity to compensate for additional stress or an increase in susceptibility to other influences

• it has an endocrine mode of action, i.e. it alters the function(s) of the endocrine system 

• the adverse effect is a consequence of the endocrine mode of action

Delegated Reg 2017/2100, Section A, (1)

そして、WHO（世界保健機関）がEDCの定義として採用したクライテリアがあります。この定義によると、EDCというのは、健全な生物及びその子孫に対し有害影響をもたらすもので

あり、その影響は、機能の損傷、追加ストレスに対する補償能の損傷、その他の影響に対する感受性の増大を引き起こすような、一個体、子孫（準）個体群レベルでの形態、生理、成長、発達、生殖、寿命における変化として顕在化するというものです。

この有害影響の定義はEDCに限定的なものではなく、多くの生殖毒性物質がこの定義を満たします。EDCを満たすには、対象物質が内分泌作用機構を有し、最終的には内分泌作用機構の結果として有害影響が認められることが必要です。

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Identification of EDC

• Based on available scientific data (in vitro, in vivo, in silico from internationally agreed study protocols) by systematic review methodology

• …on assessment of data by weight of evidence approaches

• …on establishing a link between adversity and endocrine mode of action

Delegated Reg 2017/2100 Section A (2)

EDCクライテリアを定義する委任規則は、これらの物質を同定するために取るべきステッ

プの詳細を述べています。戦略の大きな重点は、国際的に同意をされた試験プロトコールに基づくin vivo、in vitro、in silicoの既存科学的データに置かれています。革新的な点は、この科学的根拠が体系的レビュー手法によって集めるべきことが述べられています。

更には、収集データは科学的根拠の重み付けアプローチによる評価に供されねばなりません。有害性を評価するための科学的根拠の重み付けアプローチは作られましたが、内分泌作用機構の評価はまだできません。

最終的には、有害性と内分泌作用機構との関連を確定せねばなりません。それなくしては、ヨーロッパの法律のもとでその物質をEDCとしては定義できないということになりました。

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EDC criteria

…specify hazard identification only

No hazard characterisation, i.e no dose‐response analysis

No risk assessment

この法律の流れでは、EDCsクライテリアはハザード同定のために取るべきステップを明示

するのみです。ハザードキャラクタリゼーション、すなわち用量反応分析は対象外であり、リスク評価も行いません。

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2018: ECHA EFSA guidance on identification of endocrine disruptors

Strategy: Use available dataGenerate new data only when necessary

今年の夏、ECHAとEFSAがEDCクライテリアを物質の同定に用いるためのガイダンスを発

表しました。このガイダンスには、そのクライテリアにおける一般的な戦略を述べるにとどまっており、既存の入手可能なデータの利用に重点が置かれています。新たなデータは必要に応じてのみ生み出されることになります。しかし、これは問題になります。

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Endocrine disrupter tests are poorly implemented in EU 

regulations on data requirements

PPPR: active substances Reg 283/2013, specified in Comm communication 

2013/C95/01

Estrogenicity: ToxCast ER models OR uterotrophic assay (OECD TG 440)Anti‐androgenicity: Hershberger assay (OECD TG 441)Thyroid disruption: Standard studies for repeated dose toxicitySteroidogenesis: H295R assay (OECD TG 456)

No in vitro mode of action screens on androgen receptor antagonism or thyroid relevant assays

No testing strategy

なぜかというと、EU規制においては、EDCの試験が物質の承認に資するほどはデータ要

件上実施されていないのです。データ要件の定めとしては、製造業者が当局に提出すべき試験とされています。農薬活性物質の場合、これらの試験としては、以下の通りです。

エストロゲン活性については、ToxCast エストロゲン受容体モデル又は子宮肥大試験。

抗アンドロゲン活性については、ハーシュバーガー試験。

甲状腺かく乱作用については、反復投与毒性試験のための標準試験であり、甲状腺の測定と甲状腺組織病理学的試験も必須としています。

ステロイド産生については、副腎細胞系を用いたH295R in vitroアッセイです。

しかしながら、in vitroアンドロゲン受容体アッセイや甲状腺系へのかく乱を検出するための何らかのin vitroアッセイは今のところ要請されていません。開始すべきアッセイ、試験結果への対応、進むべき道筋に関する詳細な試験実施戦略もありません。

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Endocrine disrupter tests are poorly implemented in EU 

regulations on data requirements

BPR: active substances defined in Reg 528/2012, specified in Annex II

Specifics missing

No details on EDC testing in REACH

Review of data requirements ongoing

殺生物活性物質の要件については更に詳細でなく、事実上農薬と同様です。REACH規制対象となる工業用化学物質についてはEDC試験についての要件は特にありません。ECはこれらのデータ要件による規制の検討はレビュー中だと強調するばかりです。

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Concern

Lack of sensitivity

Many endocrine disruptors will remain undetected

このような試験体制における懸念は、必要な感度の記載が欠如したまま試験方法が記載されていることです。感度が鈍いことで知られてる子宮肥大試験とハーシュバーガー試験では特にそれが言えます。おそらく必然的に、多くのECDがこのような限定的な試験を用いる限りにおいては、不検出とされ続けるでしょう。

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Example: thyroid disrupting chemicals

Histopathological changes in the thyroid considered adverse

But: the brain is the target organ for neurodevelopment – brains not examined

Changes in circulating thyroid hormones are of concern for neurodevelopment

Dilemma: To judge the potential for thyroid disruption with few data

この難題を更に詳しく説明するために、甲状腺かく乱化学物質の事例を出します。甲状腺における組織病理学的変化は、標準反復投与試験にてスクリーニングされ、有害影響とみなされます。このようなげっ歯動物で認められた変化がヒトにいかほどの関連性があるか否かについて長い論争があるにせよ、ではありますが。

しかしながら、神経発達影響をとらえる上では、甲状腺ではなく脳こそが標的器官であるのです。既存の行動試験はあまりにもひどく低感度です。現行の試験ガイドラインは、脳そのものへの下流影響を明記しておらず、甲状腺ホルモン変化に伴う神経発達毒性を評価すべく使えるようにはなっていません。血中甲状腺ホルモン濃度変化のみによって言及されるにとどまります。脳への甲状腺ホルモンの下流供給を知るにはむしろ不確かな指標であるにも関わらず、ということになります。

あらゆる評価者が直面するこのジレンマは、甲状腺かく乱を不適切なデータに基づいて判定するおそれです。多くの相反する評価が生み出され、実際は甲状腺系をかく乱する物質であるにも関わらず認可されてしまうことすらあるかもしれません。

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Future battle grounds

The role of induction of liver conjugating enzymes in thyroid hormone elimination

Adverse?

101 of 287 screened pesticides affect the thyroid system (EFSA)

今後の論争の場は、血中甲状腺ホルモンを共役化によって排出する肝酵素の役割の判断でしょう。このような酵素誘導は有害であり、甲状腺かく乱の指標となり得るのでしょうか？そういった肝酵素を誘導する農薬の膨大なポートフォリオをもつ企業側は、この指摘に激しく反論します。現在使用されている農薬の多くは甲状腺系に影響を及ぼします。EFSAはスクリーニング対象の287農薬中101農薬がそれに該当すると見積もっています。

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Other receptors /pathways

Endpoints and assays not yet validated, for which detailed guidance is not yet drafted or those included in the Detailed Review 

Paper

OECD Conceptual Framework

しかし、より広い見方をすれば、現在OECDフレームワークにおいて国際的に検証されている試験方法は、これまで見てきた通り、すべてがEU規制において実施されるには至って

はいませんが、そのものにも多くのギャップがあります。入手可能ではあっても国際的検証がまだのアッセイやエンドポイントに関する限り、この氷山のように水面下の部分が大きいのです。OECDはこれを認識しており、関連文書を出しています。

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Better test methods needed:

Down‐stream effects of thyroid disruptors on the brain

Difficulties in capturing windows of sensitivity

Difficulties in mapping human health effects on test methods: no models for hormonal cancers

Difficulties in capturing female reproductive health or metabolic disorders

市民をEDCの危険から効果的に防護するためには、よりよい試験方法が必要なことだ

けは確かです。甲状腺かく乱化学物質が脳に及ぼす下流影響をとらえる必要があります。入手可能な試験方法は感受性が高まる臨界期に試験を実施すべく試行錯誤しています。あまりにも多くの場合、誤った時期に試験が実施されています。

最後になりますが、あまりにも研究されていない健康影響があります。女性の性と生殖に関する健康、代謝疾患、いわゆるオビソゲンなどが該当します。私たちは、人健康影響の多くについて適切なモデルすら手にしていません。それには、前立腺がん、精巣がん、乳がんなどのホルモン系がんの多くが該当します。

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How will this play out?

Making prognoses is difficult, especially when the future is concernedKarl Valentin

Kurt Tucholsky

Winston Churchill

Niels Bohr

今後どうなっていくのでしょうか？このような規制を採用することによって私たちはよりよい防護を達成するのでしょうか？Kurt Tucholsky、Winston Churchill、Karl Valentin、NielsBohrが述べるように、将来何が起きるかに関しては予見することが困難です。

多くは実際どのように規制を実施していくかにかかっています。より多くの研究が必要です。ECは試験方法の改善に向け８つの大型の国横断的プロジェクトに資金提供しました。€50,000,000も投資しました。2019年1月1日から５カ年計画で開始しています。

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私の話は以上です。もし何か御質問があればここでお受けしたいと思います。御清聴ありがとうございました。

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