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1 CRDS-FY2016-WR-06

2

3 i

4 ii

5 IPCC DDT AOP Adverse Outcome Pathway MIF Mass-Independent Fractionation AMS

6 2 5,6 3 DNA DNA Eco-DRR EbA 1969 LCA GHG GHG

7 3 LCA DIAS DIAS

8 4

9 5 JSTCRDS

10 6

11 7 IPCC 1 6 AR AR6 IPCC IPCC 1994 IPCC Technical Guidelines for Assessing Climate Impacts and Adaptation

12 8 3 IPCC IPCC FAR FAR IPCC AR5

13 9 5 1 IPCC IPCC 3

14 10 IPCC CO , IPCC

15 11

16 AR4

17 IPCC 12 5 IPCC 13,14

18 14 5 IPCC AR4 AR AR4 IPCC

19 AR3 AR4 AR ,18 Tipping Points

20

21 17 AR S-8S

22 18

23 UKCIP UKCIP 98 Nature 2008 CCRA 5 5 UKCIP 26

24 20 IPCC PROVIA UKCIP IPCC Adaptation Future 27

25 CMIP5 6 d4pdf 60km 20km 5km 1km

26 22 SI-CAT

27 23

28 24 33 Climate-ADAPT S-8 5 IPCC AR6 IPCC IPCC 5 Future Earth

29 25 Q A IPCC 6 Q A

30 26

31 27 WHO UNEP OECD DDT DDT OECD WHO OECD

32 28 ng/l 2

33 俯瞰ワークショップ報告書 環境分野の研究開発の概況 29 解決されていない非常に重要な問題として 低用量の化学物質の影響がある 用量が低ければ単独の物質による影響はゼロだが 物質を 10 種類足すと影響が出るという論文もある また 足し算的に影響が 0.1 の物質を 10 個足すと 1 になるという形で影響が出るのかどうかもわかっておらず 解決していない また 同じような作用をするものを足し合わせると複合影響があるのではないか 同じ作用メカニズムのものを 単純に足しただけで影響があるのか こういった研究が必要である ( 図 3) 図 3 化学物質の影響を受けた場合 影響はその個体で留まり 生殖細胞を通して次世代に伝搬しないという考えが発生学の常識であった また メチル基が遺伝子に多くつくメチル化が起こると ( 図 4) その遺伝子がほどけないため mrna によるコピーができず その遺伝子が設計図となるタンパク質がうまくできない現象が起こる このような遺伝子のメチル化は次世代につながることはないとされていた ところが Skinner 氏らは 妊娠したネズミに化学物質を大量に投与し生まれてきたオスを調べたところ精子が減少した まだ生殖能力があるため正常なメスと交配したところ 次の子供のオスには同じように精子が少ないという現象が起こった さらに正常なメスと交配すると同様であった ( 図 5) 特定の遺伝子のメチル化状態も世代を超えてつながっていた すなわち 数世代前のネズミの曝露による影響がつながり ひ孫にも影響が出る これは 再現が非常に難しく この現象を肯定する人と否定する人がいる ラットを用いて 4 世代にわたる実験が必要なため 再現しようとすると数年を要し資金も非常にかかるため 国を挙げてプロジェクトをつくり 経世代影響の有無をきちんと評価することが必要ではないかと思う 同様に 妊娠したネズミにスズを曝露し 生まれてきた子供を正常な個体と交配し続けると 特定の遺伝子の発現状態が世代を超えて継続され 少しずつ太るという性質がずっと伝わっていくという報告もある ( 図 6) 以上のように 世代を超えた影響の伝搬があり得るというこのような証明が出てきている CRDS-FY2016-WR-06 国立研究開発法人科学技術振興機構研究開発戦略センター

34 30 俯瞰ワークショップ報告書 環境分野の研究開発の概況 図 4 図 5 図 6 CRDS-FY2016-WR-06 国立研究開発法人科学技術振興機構研究開発戦略センター

35 31 A 7 A 8 A 9

36 俯瞰ワークショップ報告書 32 環境分野の研究開発の概況 図 9 また 我々の体の中には様々な物質が入っている 図 10 はアメリカの例だが 210 物質に ついて尿や血液を測ると Baltz さんからは 106 物質検出された 我々はいろいろなものを食 べ 薬を飲んでいる その複合的な影響は大丈夫なのかという話である 図 10 図 11 は可塑剤の例である 可塑剤はプラスチックを柔らかくするために使われており 手で握ると重合していないためもれ出てくる 点滴を静脈から入れると可塑剤の成分が血中に入る 生きるか死ぬかという病気の方が気にする必要はないが 何か影響が出てくるのではないか 生まれた男の子の肛門とペニスの間の距離が短くなる現象はメス化として捉えられ 人間でも影響が出ているのではないかという懸念がある ( 図 12) 図 13 は可塑剤が妊婦さんや子供の体に検出された報告である CRDS-FY2016-WR-06 国立研究開発法人科学技術振興機構研究開発戦略センター

37 俯瞰ワークショップ報告書 環境分野の研究開発の概況 33 図 11 図 12 図 13 CRDS-FY2016-WR-06 国立研究開発法人科学技術振興機構研究開発戦略センター

38 俯瞰ワークショップ報告書 34 環境分野の研究開発の概況 カナダでは 58 個の湖を実験に使ってよいことになっている 図 14 の 8ha の湖に女性ホルモンをまき濃度を 5ng/L になるようにし ファットヘッドミノーという魚への影響をみた 7 年間の国家プロジェクトがある 最初の 2 年間は基本データを取り 次の 3 年間はエチニルエストラジオール (EE2) という合成女性ホルモンを添加し 添加を止めた後まで影響をみるものである ( 図 15) 女性ホルモンをまき始めた次の年は稚魚の数が激減した 卵があまり産まれていなかったのであろう すなわち女性ホルモンが入ってくると生殖が大幅に減少する 添加を止めた次の年も稚魚は極めて少なかったが 3 年後には回復してきた 絶滅する前に合成女性ホルモンの添加をやめれば魚の個体数が回復する可能性があるということである ( 図 16) 図 14 図 15 CRDS-FY2016-WR-06 国立研究開発法人科学技術振興機構研究開発戦略センター

39 俯瞰ワークショップ報告書 環境分野の研究開発の概況 35 図 16 環境省のプロジェクトで日英共同研究を実施し 英国のローチというコイ科の魚を使い研究した ( 図 17) ローチの胆汁にどんな物質が入っているかを調べたところ 動物が作れない人間が使った合成女性ホルモンが検出された その他 界面活性剤や 魚が作れないエクイリンという妊娠した馬の尿由来の女性ホルモンも入っていた これは ヒトに使用された医薬品由来であることがわかった 図 18 は EE2 の濃度を英国の河川濃度より高めの 4 ng/l にした水槽実験である EE2 が含まれないコントロールの水槽では 卵巣 精巣を持った個体がおおよそ 6:4 程度であったが 4 ng/l の水槽はすべてメスになっており 性転換したに違いないという結果となった 図 17 CRDS-FY2016-WR-06 国立研究開発法人科学技術振興機構研究開発戦略センター

40 俯瞰ワークショップ報告書 36 環境分野の研究開発の概況 図 18 こうした動きの中で 内分泌かく乱に関し アメリカ内分泌学会による科学的提言や WHO や UNEP による様々な報告書が作成された 2012 年に WHOは様々な文献を調査しまとめた 内分泌かく乱物質 および 内分泌かく乱物質と子どもの健康 という報告書を作成した 重要なのは 化学物質の影響は 大人では肝臓で分解されるなどして元に戻ることができる しかし 発生の途中で影響を受けると 性が変わったり 精子がつくられなかったりという不可逆的な影響が起こることである かつては PCB や DDT ダイオキシンなど 非常に少ない数の物質を対象に議論していた しかし 我々が一般的に使うもの 例えば難燃剤はパソコンやテレビなど様々なものに使われ漏れ出る それが実際に人間の体から検出されるということで 多種多様な物質や医薬品を研究しなければならないという方向性になっている 今後の課題として 複合影響 経世代影響 化学物質による遺伝子発現の可能性などがある また これまで化学物質による影響のメカニズムまでは見ていなかったが メカニズムを理解する必要があるとして AOP(Adverse Outcome Pathway) がトレンドとなっている 曝露から影響が出るまで 体内でどのような現象が起こり有害性につながるかの機構を理解するものである ( 図 19) 図 19 CRDS-FY2016-WR-06 国立研究開発法人科学技術振興機構研究開発戦略センター

41 37 Q A C Q A Skinner 4 Q A OECD EU OECD 10 Q A 100 Q A

42 38 A 20 5 OECD Q 10 A mL C 2mL 10mL mL 10mL C IQ 2 10

43

44

45 , DDT DDT

46 42 DDT PCB

47 43 DDT B DDT DDT DDT DDT DDE DDD DDT DDT DDT 1 7,

48 PCB PCB PCB

49

50 46 12 GC GC GC GC TofMS 14 PCB 15

51 47

52

53 DPAA

54 50 19 DPAA DPAA UNEP Mercury Assessment 21Wet Deposition Dry Deposition Nuclear Spin MIF Mass- Independent Fractionation MIF

55 51

56 52 23 MIF MIF MIF MDF 1 AMS 14 N 14 C 14 C 10 Be 26 Al 36 Cl 14 C CO 2 pool 14 C C 14 C 14 C 14 C 14 C 25

57 53 26

58 Chemistry and Water Challenges and Solutions Solutions Solutions 2 Solutions Adverse Outcome Pathway AOP Solutions Effect-Directed Analysis

59 俯瞰ワークショップ報告書 環境分野の研究開発の概況 55 1 サマリー 2 趣 旨 3 気候変動区分 4 環境汚染 健康区分 ᓟߩㅴዷߣ 㗴ߦߟ ߡ ޕ ಽᨆߩ㗄 ᢙ߇Ⴧ߃ߡ߈ߡ ࠆ߇ ޔ ઍߩⅣႺಽᨆ ߦ߅ ߡ ߦ ขࠅ ࠎߢ ࠆߩߪ రࠍჇ ߔߎߣ ࠆߥ ޔࠅ ߟޔ ゲࠍჇ ߒ ޔ ᄙ ర ߦ ߩࠍ ߡ ߎ߁ߣߒߡ ࠆ ޔ ߃ ޕ 㜞 ᐲ ޔ 㜞 㗬ᕈߩ ࠍߣߞߡ ߊߎߣ߇ 1 ߟ ߌߩ ߃ᣇࠍᢛℂߒߟߟ ࠍㅴ ߚ ߣ ߃ߡ ࠆ ޕ ߘߩ ᣇߢ ޔ ਇචಽߐ ᦌޔ ᤒߐࠍߤ߁ᛒ߁ߩ߆ ޕ ᚒ ޘ り ߃ᣇߩᢛℂ߇ߢ߈ߡ ࠆࠊߌߢ ߪߥ ߇ ޔ ߩਛߩ ߈ࠍ ࠆߣ ߪߢࡄ ޔ ߃ ޔ ዋߒߢ ෂߥ ߣ ߁ᖱႎ߇ ࠆߣ ޔ 6 循環型社会区分 ߩᄢ߈ߥᵹࠇ߆ߣᕁ߁ ߦ ޔߚ ޕ ᕈߣࡕ ࠍ߁ ߊ ߒߥ߇ࠄ ޔ ᕈߩఝవ㗅 5 生物多様性 生態系区分 図 27 ߆ࠄߒߐࠍ ߒߚࠅቯ㊂ ߥㇱಽࠍ ࠆ ࠍߔࠆ೨ߦ ࠅࠃޔ ෂ㒾ᕈ߇ዋߥ ઍᦧ ࠍ ߁ᣇะߦ ߆ߒߡ ߊߩ߇ⅣႺⴕ ߢߩ 1 ߟߩᄢ߈ߥᵹࠇߦߥߞߡ߈ߡ ࠆ ࠍࠄࠇߘޕ ቇ ᣇߢ ޔ ᣣᧄߩⅣႺߩ ᱶᕈ ߎࠇ ߢߩⅣႺ ߩ ޔ ᣣᧄߩ⑼ቇᛛⴚߩ ᓽ ࠈ߁ ޕ 付 ᦨ ߦߪ ㅏߒ߇ߥ ߣ ߁ߎߣ ᧂޔ ὼ㒐ᱛࠍታ ߔࠆߎߣ߇ᦨ ᄢ߈ߥ ࡑߦߥࠆ ޕ ห 録 ߦᦌᤒߐࠍ ࠄߔࠃ߁ߥ ࠍㅴ ࠆߎߣ߇ߢ߈ࠇ ߣ ߃ߥ߇ࠄ ࠍߒߡ ࠆ ޕ CRDS-FY2016-WR-06 国立研究開発法人科学技術振興機構 研究開発戦略センター

60 56 Q A C Q A AOP C AOP A C ,000 Q National Academy of Sciences 2007 Toxicity testing in the 21st century

61 57 C Q A 3 Q A Q A 1 Q A AOP A Tox21 21

62 58 AOP C AOP 1 1

63 Social Epidemiology 80 Lancet 2015 Planetary health CO 2 1

64 60 2 meta-analysis (universal ) WHO Burden of Disease 2004 omics genomics metabolomics ome genome, proteome, transcriptosome pathway 2

65 61 downscaling Global mercury observation system GMOS NIH National Children s Study 2014 EU HELIX 10 3

66 俯瞰ワークショップ報告書 62 環境分野の研究開発の概況 図3 ߘߩ ߣߒߡ ޔ ߦߺߚ႐วߩᄢ ᳪᨴߩஜᐽᓇ㗀ߪߤߩ ᐲߩ ߩ߆ࠍផቯߒߚ ᢥ߇ ޔ ᤓᐕ Nature ߦ ߐࠇߚ㧔 4㧕 ޕ ߥޘ ឃ ࡌ ᄢ ᓴⅣࡕ ߥߤࠍ ߺวࠊߖߡ ޔ ᄢ ᳪᨴ ߩᦑ㔺㊂ࠍផቯߒ ޔ ᣢ ߩᦑ㔺 ᓇ㗀㑐ଥߦၮߠ ߡஜᐽᓇ㗀ࠍ ߞߚ ߩߎޕ ߢߪ ࠆࠃߦ ࠕ ࡑޔ ᱫ ࠃࠅᄙߊߩ ߇ᄢ ᳪᨴߦࠃࠅ ߊߥߞ ߡ ࠆߣផቯߐࠇߚ ޕ ᄙߊߩ ቯߦၮߠ ߡ ࠆ ߩߩ ߪߤߥࠇߎޔ ᄢⷙ ߥ ߇ ߃ࠆ ࠃ߁ߦߥߞߡ ߡน ߣߥߞߚ ߛߣ ߃ࠆ ޕ 図 4 Nature の記事より CRDS-FY2016-WR-06 国立研究開発法人科学技術振興機構 研究開発戦略センター

67 俯瞰ワークショップ報告書 環境分野の研究開発の概況 63 1 サマリー 5 ߪⴡᤊ ߦၮߠߊᥤᾲ㧔 㕙 ᐲ㧕ߩ 㑆ಽᏓ ߢ ࠆ ޕ 2003 ᐕߦࡄ ߇ᾲᵄ ߦⷅࠊࠇߚߣ߈ߦ ޔ ᄙߊߩᣇ߇ ߊߥߞߚ ޕ Ꮏⴡᤊ߆ࠄ ߣᄛߩ ᐲ㧔ᾲᵄߩ ߞߚ 10 ᣣ㑆ߩᐔဋ୯㧕ࠍ ࠆߣ ޔ ᄛߩࡅ ࠕ ߇ߪߞ߈ࠅߣ ߃ߡߊࠆ㧔Laaidi et al., ߩߎޕ ࡊߪ ޔ ᄛߩ 㕙 ᐲ߇㜞㦂 ߩᱫ Environmental Health Perspectives, 2012㧕 ߡน ߦߥߞߚ ߢ ࠅ ޔ ታ ߥኻ ߦ ߒᓧࠆߣ ߁ὐߢ ㊀ⷐᕈ߇ ࠆ ޕ 2 趣 旨 ߣ㕖Ᏹߦࠃߊ 㑐ߒߚߣ ߁ߎߣࠍ ߒߡ ࠆ ޔ ࠇߎޕ ߇ߘࠈߞߡ 3 気候変動区分 ߚ ⴕߩ ޔ ࠍᵴ ߒߚ ᆎ ߞߚ㧔 6㧕 ޕ ᓥ ߩ ቇߩ ߣࠎߤߪ ޔ 4 環境汚染 健康区分 図 5 衛星情報を健康情報と組み合わせる Laaidi ら Env Health Perspect 2012 ߦߤߩ ᐲߩᳪᨴ߇ ࠆ߆ࠍᛠ ߒᦑ㔺 ଔࠍⴕߞߡ ޔ ߩஜᐽᜰ ߣߩ㑐ㅪࠍ ߡ ߚ ޕ ㅢቇߢ⒖ ߔࠆ ߩ ว߇㜞 ޔ ߃ ޕ ㇺᔃㇱߪ ㄝㇱߦ セߒߡᄢ ᳪᨴߩ ᐲ߇ᒝ ߎ ߣ߇ᄙ ߩߢ ޔ ⒖ ࠍ ᘦߔࠆ߆ߒߥ ߆ߢߪᦑ㔺߇ ߥࠆߛࠈ߁ ޕ Dhondt ࠄ㧔2011㧕ߪ ޔ ࡌ ߢߩᄢ ᳪᨴ ߩᦑ㔺ߦߟ ߡᦑ㔺ផቯࠍⴕߞߚ㧔 7㧕 ⓸ޕ ൻ ߣ ߦߟ ߡߺࠆߣ ޔ ⒖ ࠍ ᘦߔࠆ߆ ߆ߦࠃߞߡ ޔ ߦࠃߞߡߪ 15㧑 ᐲߩᦑ㔺ߩᏅ߇ ߡ߈ߚߎ 5 生物多様性 生態系区分 ታ㓙ߦߪ ߪ ޔ 1 ᣣਛ ቛߦ ࠆࠊߌߢߪߥߊ⒖ ߔࠆ ߦ ޕ ㇺળ ㄝߢߪ ޔ ㇺᏒㇱߦㅢ ߣࠍႎ๔ߒߡ ࠆ ޕ 6 循環型社会区分 付 録 CRDS-FY2016-WR-06 国立研究開発法人科学技術振興機構 研究開発戦略センター

68 64 GRENE Network of Excellence GRENE (Yasumoto et al., ) 8 1 person trip 8 person trip 2

69 65 9 GRENE Tojo et al., Biome Anthrome Biome 2008

70 66 GPS 10 WHO

71 67 11 Nature 11

72 68 12,13 HELIX Human Early-Life Exposome Exposome -omics -ome Exposome

73 69 Anthropocene locality Planetary boundaries 9 Rockstrom et al., Nature, Q A C Q A Q A Q A 1 holocene

74 70 1 OECD 1 Q A Q A Q A Q A 1 Q A A A

75 71 PFOS 200ppt 0.65ppt OECD C Q A OECD in vitro 3 1 pathway OECD C

76 72 C Q A 1

77 One Zoom Tree of Life DNA Encyclopedia of Life One Zoom Encyclopedia of Life GBIF Discover Life DNA IUCN Wikipedia GBIF Map of Life DNA

78 74 Map of Life 18 S

79 ,000 DNA 5 Barcode of Life 8 DNA

80 76

81 77 8 Nature 9

82 78 DNA edna DNA DNA 10 DNA DNA

83 79 LAN 11 13km 10m 1, , ,15,16

84 80

85 81 17

86 82 Q A C Q A Q A GBIF A JST GBIF Q A One Zoom A Q A 100 1,000

87 83 A Q A A S9 A Q A Map of Life Map of Life A C A Q A Q

88 84 Q CO 2 A LIME LCA REDD+ JCM Q JST A SATREPS A JST One Zoom A RISTEX RISTEX JST Q A

89 85 Q One Zoom A Q A Q A

90 DIVERSITAS ICSU 1992 Ecological Foot Print 1993 CBD 1997 Costanza 1998 Resilience Alliance 2000 GBIF DIVERSITAS GEOSS MEA Millennium Ecosystem Assessment PES, Payment for Ecosystem ServicesGEOSS GEO-BON 2010 Tipping Point TEEB GBO IPBES IPCC GDP Inclusive Wealth 2013 Future Earth 2015 SDGs

91 87 4 MA Millennium Ecosystem Assessment

92 88

93

94 90

95 91 14 CDP Carbon Disclosure Project WAVES TEEB Inclusive Wealth Inclusive Wealth GDP 15

96 92 Inclusive Wealth 16 PES 17

97 93 PES 18,19 Future Earth 20 21,22 23

98 94

99 95

100 REDD+ 26 REDD+ REDD+ 27 CCB Standards 28

101 97

102

103 99 32 InVEST 33 PES 34 35

104 km km

105 101 Eco-DRR Ecosystem based Disaster Risk Reduction EbA Ecosystem based Adaptation

106 102

107 103 Q A C Q A Q A Q A Q A Q A Q REDD+ A Q CO 2 A

108 104 Q A 4 5 Q A GDP A A Q CO 2 A

109 105 LCA 3R LCA LCA SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) LCA LCA 1991 LCA SimaPro LCA LCA LCA

110 106 CRDS LCA Design for X 1 LCA LCA LCA UNEP SETAC Life Cycle Initiative 3 EST Environ Sci Technol IF 5.3 ACS American Chemical Society EST Science Nature USEPA LCA

111 107 LCA 4 GHG LCA LCA/LCM Scope3 GHG LCA 5 LCA

112 108 ISO14040 LCA 6 ISO JIS 7 LCA LCA Web

113 109 LCA 8 ecoinvent

114 110 LCA GHG 1 10 LCA 11 USEtox 12

115 , 15

116 112 LCA Science LCA Sustainable consumption LCA 18

117 113

118 114 LCA LCA LCA LCA GHG LCA LCA

119 115 LCA LCA LCA 21 PMMA 22, 23 40~50 24

120 116

121 117 Q A Q A Q A RPF Refuse Paper & Plastic Fuel

122

123 119 EDITORIA DIAS EDITORIA 4 4 ICHARM EDITORIA ICHARM 3 mitigation adaptation

124 IPCC IPCC DIAS 5 DIAS 26 5 DIAS

125 121 6 DIAS

126 122 DIAS 1990 IWRM Integrated Water Resources Management km 150km 100km 100km 1 km2 JAXA 8

127

128 124 EDITORIA 10 DIAS 11 GDP

129 LAI Leaf Area Index DIAS

130 IPCC 5 20

131 127 GDP GDP GDP GDP GDP GDP GDP 17 8 XRAIN 15

132 , 19, 20

133 129

134 DIAS DIAS

135 131 24

136 132 1 DIAS

137

138 DIAS 32

139 DIAS DIAS DIAS

140 136 Q A 60km 25km Q A XRAIN X MP X MP 250m 1 39 DIAS - 60km 1 Q 3 A 10 XRAIN XRAIN

141 137 Q A Q A Q A Q XRAIN A 250 XRAIN NTT Q A Q A DIAS 3 1 DIAS

142 138 Q A Q A XRAIN JAXA GSMaP DIAS GSMaP XRAIN JAXA Q A ODA 4 Q

143 139 A 11 DIAS Q A NASA NOAA Q DIAS A DIAS Q A Q 20,30 2 A 10 5 DIAS Q A DIAS SaaS

144 140

145 JST 4 A JST 4 E CRDS CRDS JST 4 E CRDS

146 142 (1) JST CRDS (2) JST 4 A

147 CRDS-FY2016-WR-06 Environment and Energy Unit, Center for Research and Development Strategy Japan Science and Technology Agency No part of this publication may be reproduced, copied, transmitted or translated without written permission. Application should be sent to Any quotations must be appropriately acknowledged.

148

149

150 ISBN

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