藥毒所開發快速篩檢新技術 以實踐動物實驗3Rs減量要求

新聞中心/陳美華

【綜合報導】行政院農業委員會農業藥物毒物試驗所利用大鼠胚胎體外培養,開發兼具篩檢出生前發育毒性(即致畸胎性)與內分泌干擾作用檢測技術,相較傳統之出生前發育毒性試驗需耗費6個月,該技術可縮短在2週內完成,又可檢測多種荷爾蒙受體,且所需動物數及相關試驗材料極為精簡。因該技術可同時檢測雄性素、雌性素、甲狀腺素及環化酶等,且較傳統檢測操作容易,是一種簡便又具多功能快速篩選內分泌干擾作用之檢測技術。

 

   動物實驗目的是在動物身上模擬人類的生理與疾病狀況,以進行後續醫藥治療等相關研究。許多國家都制訂相關法規,使動物實驗透明化、人道化,並能達到動物福祉3Rs──替代(replacement)、減量(reduction)及精緻(refinement)的要求。然而,隨著科技的進步及動物保護觀念的提升,歐美各國相繼投入動物試驗替代方法之具體技術化,尤其近年來強調精準醫療的同時,亦反思各項動物試驗的必要性。

 

   藥毒所說明,該技術主要為一快速檢測具內分泌干擾化學品,以預先篩選出不具內分泌干擾化學品,可提供開發者進行後續投資與巿場佈局,並可篩選已在使用的化學品是否具內分泌干擾風險。

 

圖:不同化學品處理後,對雌性素受體(ERα)免疫染色分析結果,右上、右下及左下圖有箭頭處染出褐色細胞代表正反應(有內分泌干擾作用),左上圖(無箭頭)未染出褐色細胞則為負反應(無干擾作用),右上、右下及左下圖圖中可見多數細胞染成褐色。

   此外,亦可取代傳統進行大鼠、兔子出生前發育毒性試驗,甚至大鼠生殖毒性試驗的潛力,以大量減少實驗動物的使用。

 

 目前世界各國多數建議採用以風險為基礎的原則評估各類化學品,亦即倘產品具內分泌干擾作用,仍可依其危害程度與暴露量進行風險評估,若風險尚可接受則不影響產品輸出或上市。

 

      但目前歐盟要求輸歐產品不得具內分泌干擾作用,即採取危害為基礎的評估原則,若產品欲輸往這些地區,可運用該技術預先快速篩檢,評估其是否具內分泌干擾作用,以減少產品遭歐盟等國限制輸入之損失。

 

★背景小知識:「內分泌干擾物質」為與人體荷爾蒙結構相似的人造化學物質,在身體中會與性荷爾蒙(性激素)的受體結合,引起類似性荷爾蒙的作用,又稱為「環境荷爾蒙」。現在全球關注的內分泌干擾物質偏重在塑膠製品與化學品類,惟目前國際上,包括歐盟與美國環保署在內,內分泌干擾相關評估指引、測試方法及文獻均著重在雌性素(estrogen, E)、雄性素(androgen, A)、甲狀腺(thyroid, T)和類固醇(steroid, S)EATS)。該技術即利用EATS抗體免疫分析,縮短檢測潛在內分泌干擾作用的化學品。

 

圖:大鼠10.5天正常胚胎(未經藥劑處理)取出後,再經培養48小時後外觀。

   測試過程主要將培養48小時後胚胎,分別供免疫染色分析荷爾蒙受體活性與其蛋白表現分析,進行雄性素受體(androgen receptor, AR)、雌性素受體 (estrogen receptor, ERα與ERβ)、甲狀腺素受體(thyroid receptor, TRα與TRβ)及環化酶(aromatase)之免疫染色分析。