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[資訊] 認識內分泌干擾物-經濟合作暨發展組織(OECD)內分泌干擾物評量概念框架


發布日期:2017-09-04

       經濟合作暨發展組織,簡稱經合組織(Organization for Economic Cooperation and Development, OECD),在2012年修訂了測試和評估內分泌干擾物的概念框架(Conceptual Framework),此概念框架旨在提供檢測指南,而非篩檢策略,且專注於化學物質經雌激素受體(Estrogen Receptor)、雄激素受體(Androgen Receptor)、甲狀腺素受體(Thyroid Hormone Receptor)、類固醇生成(Steroidogenesis)等四機制面向的影響。經合組織將內分泌干擾物評量分為五階段,列出各階段可用之標準檢測方法,雖未涵蓋暴露評估,但在決定是否需進一步檢測時,應將暴露狀況納入考量。(以下點擊標題可顯示詳細內容)

第一階段資訊整合

在進行實質內分泌干擾物檢測前,現有物化、毒理資訊與電腦模擬數據的彙整是非常必要的,若現有證據充分,即可制定監管政策與規範。

  • 物理和化學特性,如化學結構、揮發性、生物降解性(Biodegradation)、與其他化物發生化學反應的潛能(Reactivity)等
  • 毒理和生態毒理數據
  • 電腦模擬預測數據,如藥物結構/活性QSAR量化分析和藥物代謝動力學的ADME模型預測
第二階段體外檢測 (in vitro Assays)

鑑定可能之作用機制(Mechanisms Of Action, MOAs),預測負面健康影響路徑(Adverse Outcome Pathways, AOPs),並提供危害判斷與篩檢排序之依據。

  • 與雌激素受體或雄激素受體結合的能力(Binding Affinity)
  • 雌激素受體轉錄活性(Transactivation Activity; OECD TG 455-457)
  • 雄激素受體轉錄活性
  • 甲狀腺素受體轉錄活性
  • 腎上腺H295細胞的類固醇生成(OECD TG 456)
  • MCF-7乳癌細胞增生反應
第三階段體內檢測 (in vivo Assays)

目的在偵測可能之內分泌干擾危害,以及與上述作用機制的關聯,為提高偵測靈敏度,本階段檢測會特意選用感度較高之動物做為實驗對象,化學物質暴露方式也可能與自然狀態有所出入。檢測結果若為陽性,表示此物質造成生殖和發育危害的可能性大增,尤其是對幼齡族群之傷害;結果若為陰性,並不表示此物質不會經由其他機制,造成內分泌干擾。體內檢測依動物模式分為:

  • 哺乳動物毒理測試
    • 雌鼠子宮內膜增生試驗(Uterotrophic Assay; OECD TG 440)
    • Hershberger雄鼠性徵試驗(Hershberger Assay; OECD TG 441)
  • 非哺乳動物毒理測試
    • 非洲爪蟾胚胎甲狀腺信號試驗(Xenopus Embryo Thyroid Signaling Test)
    • 兩棲動物變形試驗(Amphibian Metamorphosis Assay; OECD TG 231)
    • 魚繁殖篩檢試驗(Fish Reproduction Screening Assay; OECD TG 229)
    • 魚類篩檢試驗(Fish Screening Assay; OECD TG 230)
    • 雌棘魚雄性化篩檢(Androgenized Female Stickleback Screen; GD 140)
第四階段體內試驗

相較於第三階段,第四階段檢測對發育中或成年個體進行了更完整的評量,檢測的最終健康指標(Endpoints)與干擾機制更多元。若結果充分證實化學物質暴露會導致不良健康反應,監管機構可據此下決策,若仍有疑慮,則需進行下一階段檢測。

  • 哺乳動物毒理測試
    • 28天重複投藥試驗(Repeated Dose 28-day Study; OECD TG 407)
    • 90天重複投藥試驗(Repeated Dose 90-day Study; OECD TG 408)
    • 一世代繁殖毒性試驗(1-Generation Reproduction Toxicity Study; OECD TG 415)
    • 雌雄青春期試驗(Male and Female Pubertal Assay; GD 150)
    • 未去勢之成年雄鼠內分泌篩檢試驗(Intact Adult Male Endocrine Screening Assay; GD 150)
    • 出生前發育毒性試驗(Prenatal Developmental Toxicity Study; OECD TG 414)
    • 慢性毒性和致癌性試驗(Chronic Toxicity and Carcinogenicity Studies; OECD TG 451-3)
    • 生殖篩檢試驗(Reproductive Screening Test; OECD TG 421)
    • 28天重複投藥與生殖篩檢結合試驗(Combined 28-day/Reproductive Screening Assay; OECD TG 422)
    • 發育神經毒性試驗(Developmental Neurotoxicity; OECD TG 426)
  • 非哺乳動物毒理測試
    • 魚類性發育試驗(Fish Sexual Development Test; OECD TG 234)
    • 魚部分生命週期繁殖測試(Fish Reproduction Partial Lifecycle Test)
    • 兩棲類幼體生長發育試驗(Larval Amphibian Growth & Development Assay)
    • 禽類繁殖試驗(Avian Reproduction Assay; OECD TG 206)
    • 軟體動物部分生命週期試驗(Mollusc Partial Lifecycle Assays)
    • 搖蚊毒性試驗(Chironomid Toxicity Test; TG 218-219)
    • 水蚤繁殖試驗(雄性誘導) (Daphnia Reproduction Test (With Male Induction); OECD TG 211)
    • 蚯蚓繁殖試驗(Earthworm Reproduction Test; OECD TG 222)
    • 線蚓繁殖測試(Enchytraeid Reproduction Test; OECD TG 220)
    • 底泥中水生環節動物毒性試驗(Sediment Water Lumbriculus Toxicity Test Using Spiked Sediment; OECD TG 225)
    • 土壤中捕食性蟎繁殖試驗(Predatory Mite Reproduction Test in Soil; OECD TG 226)
    • 土壤中跳蟲繁殖試驗(Collembolan Reproduction Test in Soil; TG OECD 232)
第五階段體內試驗

此階段檢測關注的生命週期更長,例如長達兩世代的實驗鼠生殖毒性試驗,檢測所得之暴露劑量和發育或生殖負面效應間的量化數據,將有助於人類和野生脊椎動物的健康風險評估。

  • 哺乳動物毒理測試
    • 延伸性一世代生殖毒性試驗(Extended One-Generation Reproductive Toxicity Study; OECD TG 443)
    • 兩世代生殖毒性測試(2-Generation Reproduction Toxicity Study; OECD TG 416)
  • 非哺乳動物毒理測試
    • 魚類生命週期毒性試驗(Fish Life Cycle Toxicity Test, FLCTT)
    • 青鱂魚多世代試驗(Medaka Multigeneration Test, MMGT)
    • 禽類兩世代生殖毒性試驗(Avian 2 Generation Reproductive Toxicity Assay)
    • 糠蝦生命週期毒性試驗(Mysid Life Cycle Toxicity Test)
    • 橈足類繁殖與發育試驗(Copepod Reproduction and Development Test)
    • 底泥中水生搖蚊生命週期毒性試驗(Sediment Water Chironomid Life Cycle Toxicity Test; OECD TG 233)
    • 軟體動物全生命週期試驗(Mollusc Full Life Cycle Assays)
    • 水蚤多世代試驗(Daphnia Multigeneration Assay)

 

參考資料:

  1. OECD Conceptual Framework for Testing and Assessment of Endocrine Disrupters (as revised in 2012)
  2. Guidance Document on Standardised Test Guidelines for Evaluating Chemicals for Endocrine Disruption

 編輯:陳珮語研究助理 / 校稿:李立安研究員