7.19.2.1クロロホルム(トリクロロメタン)

クロロホルムは、工業用溶媒およびポリマー材料の製造における中間体として使用される。 クロロホルムの主要な使用は空気調節ビジネスで一般的な冷却剤R-22の生産に今日行います。 いくつかの研究所からの報告は、クロロホルムの急性腎毒性が種、株、および性依存性であることを実証している（Eschenbrenner and Miller1945;Hill et al. 1975;Larson et al. 1993,1994;Pohl et al., 1984;Smith et al. 1983,1984;Torkelson et al. 1976）、および雄のマウスはラット、ウサギ、またはイヌよりも感受性が高いが、雌のマウスは耐性であることを示した。 主に近位尿細管に局在する管状腫脹，壊死，およびキャストは，実験動物をクロロホルムに曝した後の腎臓の主要な病理組織学的変化である。 クロロホルム誘発性腎毒性はまた、血中尿素窒素濃度の上昇、蛋白尿、および糖尿症と関連している。, 腎皮質切片による有機アニオンおよび陽イオンのin vitro取り込みは、クロロホルムによるin vivo処理によっても阻害される（KluweおよびHook1978）。 クロロホルムへのヒト曝露は乏尿，蛋白尿，血中尿素窒素の増加，腎尿細管壊死と関連しているが，ヒトにおける急性クロロホルム腎毒性のしきい値用量は不明である。 近位尿細管へのヒト腎臓病変の局在は，ほ乳類のほとんどの種におけるクロロホルム腎毒性の共通のメカニズムを示唆している。,

クロロホルム代謝の酸化的および還元的経路の両方が記載されているが、in vivoでのデータは限られている。 二酸化炭素は、生体内での代謝の酸化経路によって生成されるクロロホルムの主要代謝産物である。 酸化経路はまた、ホスゲンを含む反応性代謝物を生成する（Pohl and Krishna1978;Pohl et al. 1977）、フェノバルビタール誘導によりin vitroで決定した（Testai and Vittozzi1986;Tomasi et al. 1985;Wolf et al., 1977年）、還元経路はジクロロメチルカルベンフリーラジカルを生成するのに対し、（フェノバルビタール誘導の有無にかかわらず、in vitroおよびin vivoで決定される）。 酸化的および還元的代謝の両方は、シトクロムP450（CYP）依存性酵素活性化ステップを介して進行する。 酸化的経路と還元的経路との間のバランスは、種、組織、用量、および酸素張力に依存する（Ammann et al. 1998;TestaiとVittozzi1986）。 無傷の哺乳動物において、酸化的緊張は、おそらく還元経路による任意の有意な代謝を排除する（Mansuy et al. 1977;Pohl et al. 1977)., ホスゲンは、クロロホルムをトリクロロメタノールに酸化的脱塩素化反応させることによって生成され、これは自発的に脱塩素化反応する。 トリクロロメタノールの脱塩素は塩酸の一つの分子を生成し、ホスゲンの加水分解は別の二つの分子を生成するので、クロロホルムから二酸化炭素への変 1980).

求電子代謝産物ホスゲンは、組織タンパク質の求核成分に共有結合して結合する（Uehleke and Werner1975;Vittozzi et al. 1991)., それはまた、他の細胞の求核剤と相互作用し、リン脂質の極性ヘッドにある程度結合する（Brown et al. 1974;Fry et al. 1972). あるいは、ホスゲンは水と反応して二酸化炭素および塩酸を放出する（Ahmed et al. 1977;Anders et al. 1978;Pohl et al. 1981). ホスゲンとグルタチオン(GSH)との相互作用により、s-クロロカルボニルGSHが形成され、追加のGSHと相互作用してジグルタチオニルジチオカーボネートを形成するか、GSHジスルフィドと一酸化炭素を形成する（Smith and Hook1984）。, ＧＳＨによるマウス腎臓ミクロソームのインキュベーションは、クロロホルムからのこれらの代謝産物の産生を増加させ、タンパク質への不可逆的結合および 1991). 還元されたGSHは、クロロホルム濃度が高すぎないときに、マウス肝臓ミクロソームとのインキュベーションで産生されるすべてのクロロホルム代謝産物 ホスゲン代謝のマイナーな経路の相対的な重要性は、GSH、他のチオール、およびヒスチジンおよびシステインなどの他の求核化合物の可用性に依存する（図1）。,

図1. 腎臓におけるクロロホルムの代謝の可能な経路。

酸化代謝は、CYP2E1（ヒトを含む哺乳動物の肝臓に存在するエタノール誘導性モノオキシゲナーゼアイソザイム系）が重要な役割を果たしており、おそらく低暴露で唯一の重要なin vivo経路であり、利用可能なデータは、酸化代謝が毒性において主要な役割を果たしていることを示している（Brady et al. 1989;Constan et al. 1999;Guengerich et al. 1991;Nakajima et al., 1995). 毒性代謝物に対するクロロホルムの代謝におけるCYP2E1の支配的な役割は、酵素誘導剤または阻害剤による動物の治療、ならびにCYP2E1を欠くマウスにおける研究において実証されている(Brady et al. 1989). 抗CYP2E1モノクローナルタンパク質を用いた免疫抑制研究は、CYP2E1がアセトン誘導ラットからの肝臓ミクロソームにおける低クロロホルム濃度（0.5mmol l-1）でアッセイされた代謝の81％に関与していることを示している（Ammann et al. 1998)., 5mmol l−1までのクロロホルムでin vitroでインキュベートしたラットおよびマウス肝細胞への毒性は、CYP2E1阻害剤の添加または酸素緊張の低下によって防止され、毒性における酸化的代謝の重要性を強調している（Dicker et al. 1991;Ingelman-Sundberg et al. 1988;Johansson et al. 1990;Nakajima et al. 1995;Smith et al. 1979年、堤らとともに、””””””””” 1989). ラットおよびマウスにおける肝病変の地域分布は、CYP2E1およびGSHの肝分布とよく相関する。,

CYP2B1はクロロホルム代謝にも関与している可能性があるが、これは低組織クロロホルム濃度では軽度である可能性が高い（Nakajima et al. 1995). しかし、高い組織濃度（例えば、0.5ml kg−1の経口投与量に起因する）では、クロロホルム肝毒性が劇的にフェノバルビタール（CYP2B1インデューサー）で処理されたWistarラットで増強されたが、n-ヘキサン（CYP2E1インデューサー）で処理されたラットでは、誘導されていないコントロール（LofbergとTjalve1986）と比較して、n-ヘキサン（CYP2E1インデューサー）では増強されなかった。, ラットをクロロホルムに曝露した研究では、代謝が肝臓で最も活発であり、次いで鼻および腎臓であることが示された。 代謝活性は代謝産物の蓄積と相関していた。

腎毒性代謝産物へのクロロホルムの生物活性化は肝臓および腎臓で潜在的に起こり得るが、いくつかの研究では、クロロホルム誘発肝毒性および腎毒性は、様々な薬物、化学、またはホルモン治療によって異なる調節が可能であることが示されており、クロロホルムが肝臓および腎臓における独立した機構によって生物活性化されることが示唆されている（Bailie et al., 1984). P450酵素によるクロロホルムの腎代謝は、クロロホルム誘発性腎毒性とよく相関する（Ahmadizadeh et al. 1981;Pohl et al. 1984;Smith et al. 1983). ヒトCYP2E1がin vitroでクロロホルムを代謝する能力が実証されている（Gonzalez and Gelboin1994）。, したがって、雄マウス腎臓におけるこの酵素のレベルは雌マウス腎臓よりも有意に高く、雌マウスにおけるクロロホルム腎毒性を増強するテストステロンによる雌マウスの治療は、雌マウス腎臓におけるこの酵素を有意に増加させることがわかった（Hu et al. 1993)クロロホルム誘発性腎毒性における腎臓CYP2E1の役割を示唆している。 ヒト腎臓におけるCYP2E1発現の程度および様々な遺伝的、栄養的、および環境的要因によるその調節は依然として決定されなければならない。, CYP2E1以外のCYP酵素もクロロホルムを代謝することがある。 いくつかのｃｄｎａ発現ヒトＣｙｐｓの利用可能性は，クロロホルムの生物活性化に関与する可能性のある追加のＣＹＰアイソフォームを同定することを可能にするはずである。 これらの研究がる動物が適切なモデルを評価するリスクです。 さらに、高分子はホスゲンアルキル化の標的であるため、重要な標的の同定は、ホスゲンによる腎高分子の共有結合による修飾が細胞壊死をもたらす 2006;Philip et al., 2006). 最近の調査はsubchronicクロロホルムの起爆剤がクロロホルムの続いて管理された致死量からマウスを保護することを示し 著者らは、初期プライミングが腎細胞分裂および組織修復を刺激することを実証した。 この腎修復は，その後の致死量のクロロホルム投与後でも持続した。