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Nrf2ノックアウトマウスを用いた酸化ストレス性発がんメカニズムの解析

Research Project

Project/Area Number 02J20069
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 実験病理学
Research InstitutionNational Institute of Health Sciences

Principal Investigator

神吉 けい太  国立医薬品食品衛生研究所, 病理部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
KeywordsNrf2 / 酸化的ストレス / 鉄ニトリロ三酢酸 / Pentachlorophenol / in vivo変異原性 / gpt delta / 8-OHdG / 脂質過酸化
Research Abstract

薬物代謝系第2相酵素群の統一的転写因子として知られるNrf2を人工的に欠いたトランスジェニックマウスを用い、げっ歯類腎発がん剤である鉄ニトリロ三酢酸(Fe-NTA)が引き起こす急性腎毒性と酸化的障害の遺伝子型による感受性差異を比較し、酸化的ストレスに対する生体防御機構におけるNrf2の役割を調べた。その結果、Fe-NTA投与による病理組織学的な腎毒性の発現は、-/-個体の方が+/+個体より早期、かつ顕著であった。また酸化的ストレスの指標とされる脂質過酸化(TBARS)、及び酸化的DNA損傷(8-oxodG)のレベルは、Fe-NTA投与後1時間において-/-個体の方が+/+個体より強く上昇した。生体内抗酸化物質として知られるグルタチオンの組織含有量、およびその合成調節酵素であるγ-ガルタミルシステイン合成酵素の活性は-/-個体の方が+/+個体より有意に低かった。従って、マウス腎臓における酸化的細胞障害に対して、Nrf2を介した防御機構が重要な役割を担っていることが示唆された。
マウス肝発がん剤であるPentachlorophenol(PCP)について、肝臓での代謝課で、程発生する酸化的ストレスによるin vivo遺伝子突然変異誘発の可能性を、肝発がん嫌発(C57BL/6)、及び好発(B6C3F1)系統gpt deltaマウスを用いて調べた。その結果、PCPの用量依存的(0,600,1200ppm)に肝重量、8-oxodG量、及び欠失変異頻度の上昇が認められ、その程度はC57BL/6系統よりB6C3F1系統のほうが顕著であった。一方で点突然変異頻度は対照群と比べ、投与群に有意な上昇は見られなかった。従って、PCPの酸化的ストレスを介した肝発がん機構に、8-oxodGに起因する点突然変異ではなく欠失変異が関与する可能性が示唆された。
発がん機序が異なると考えられる数種のラット肝発がん物質について、in vivo変異原性アッセイのモデル動物であるgpt deltaラットを用いた実験を行ない、それぞれの変異頻度と変異スペクトラムを明らかにし、化合物特異的な発がんメカニズムについて考察した。この内容はMolecular Carcinogenesis 42:9-17(2005)に発表された。

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (4 results) Publications (6 results)

  • [Journal Article] In vivo mutational analysis of liver DNA in gpt delta transgenic rats treated with the hepatocarcinogens N-nitrosopyrrolidine, 2-amino-3-methylimidazo[4,5-f]quinoline, and di (2-ethylhexyl) phthalate2005

    • Author(s)
      Keita Kanki
    • Journal Title

      Molecular Carcinogenesis 42

      Pages: 9-17

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Induction of colon tumor in C57BL/6J mice fed MeIQx, IQ, or Phip followed by dextran sulfate sodium treatment.2005

    • Author(s)
      Akiyoshi Nishikawa
    • Journal Title

      Toxicological Sciences 84(2)

      Pages: 243-248

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dose-related changes of oxidative stress and cell proliferation in kidneys of male and female F344 rats exposed to potassiumbromate2004

    • Author(s)
      Takashi Umemura
    • Journal Title

      Cancer Science 95(5)

      Pages: 393-398

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Specificity of co-promoting effects of caffeine on thyroid carcinogenesis in rats pretreated with N-bis(2-hydroxypropyl)nitrosamine.2004

    • Author(s)
      Son Hwa-Young
    • Journal Title

      Toxicologic Pathology 32(3)

      Pages: 338-344

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Keita Kanki: "A 13-week subchronic toxicity study of paprika color in F344 rats"Food and Chemical Toxicology. 41. 1337-1343 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Takashi Umemura: "Prevention of dual promoting effects of pentachlorophenol, an environmental pollutant, on diethylnitrosamine-induced hepato-and cholangiocarcinogenesis in mice by green tea infusion"Carcinogenesis. 24. 1105-1109 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Takashi Umemura: "Pentachlorophenol (but not Phenobarbital) promotes intrahepatic biliary cysts induced by diethylnitrosamine to cholangio cystic neoplasms in B6C3F1"Toxicological Pathology. 31. 10-13 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Ken-ichi Masumura: "Low dose genotoxicity of 2-amino-3,8-dimethylimidazo-[4,5-f]quinoxaline (MeIQx) in gpt delta transgenic mice"Mutation research. 541. 91-102 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Fumio Furukawa: "A cyclooxigenase-2 inhibitor, nimesulide, inhibits postinitiation phase of N-nitrosobis(2-oxopropy)amine-induced pancreatic carcinogenesis in hamsters"International Journal of Cancer. 104. 269-273 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Hwa-Young Son: "Synergistic interaction between excess caffeine and deficient iodine on the promotion of thyroid carcinogenesis in rats pretreated with N-bis(2-hydroxypropyl)nitrosamine"Cancer Science. 94. 334-337 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2024-03-26  

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