CYP2A6のpharmacogenomics的研究

• Project/Area Number: 12877370
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Environmental pharmacy
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 鎌滝 哲也 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (00009177)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山崎 浩史 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (30191274) ; 藤田 健一 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (60281820) ; 高橋 芳樹 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (80292019) ; 有吉 範高 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (00243957)
• Project Period (FY): 2000 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 2002: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2001: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2000: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
• Keywords: P450 / がん / 代謝的活性化 / トランスジェニックマウス / CYP2A6 / タバコ / ヒト型マウス / ニトロソアミン / 煙草 / 薬物代謝 / チトクロームP450 / 肺がんリスク / ニコチン / 遺伝子欠損型多型 / 寿命制御遺伝子

Research Abstract

我々はチトクロームP450 (CYP)の1分子種であるCYP2A6が4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK)などのたばこ煙中のがん原性N-ニトロソアミン類を代謝的に活性化すること,および喫煙歴を有する肺がん患者においてCYP2A6の遺伝子多型である全欠損型変異を有するヒトの頻度が対照と比較して有意に低いことを明らかにした.これらの事実から,CYP2A6がたばこ煙中のN-ニトロソアミン類を代謝的活性化し,肺がんを誘発する可能性が示唆された.したがって,CYP2A6が上述のN-ニトロソアミン類を代謝的に活性化するか否かをin vivoで検討することは非常に重要である.そこで本研究ではヒトCYP2A6 cDNAを導入したトランスジェニックマウスを樹立し,CYP2A6がたばこ煙中のN-ニトロソアミン類を代謝的活性化し,発がんに寄与しているか否かをin vivoで解明することを目的とした.CYP2A6の開始コドンからpoly(A)付加シグナルまでを含むCYP2A6 cDNAの全長を単離し,プロモーター,エンハンサーおよびインスレーターが導入された発現プラスミドを構築した.続いて,断片化した発現プラスミドを受精卵へ注入した後,偽妊娠マウスへ移植した.誕生したマウスの尾からゲノムDNAを抽出し,PCR法にて導入遺伝子を検出した.このようにしてF0世代を樹立した.F0マウスを通常マウスと交配することにより,F1世代を得た.現在,導入遺伝子が検出されたF1世代マウスを用いて,導入遺伝子コピー数の揃った個体同士を交配させ,F2世代を作成中である.導入CYP2A6遺伝子をホモで持つ動物F2マウスが計画どおりに作出されれば,本研究の究極的な目標により一層近づくことができると考えられる.このヒト型Tgマウスを用いると,発癌性試験におけるヒトの酵素の役割や,作出したヒト型マウスを他のin vivoでの遺伝子変異検出系マウスとの交配などによって,このCYP2A6研究領域のさらなる進展が期待される.

Research Products

• [Publications] Ariyoshi, N. et al.: "Genetic polymorphism of CYP2A6 gene and tobacco-induced lung cancer risk in male smokers"Carncer Epidemiol. Biomarkers Prev.. 11. 890-894 (2002)
• [Publications] Topcu, Z. et al.: "CYP2A6 gene deletion reduces oral cancer risk in betel quid chewers in Sri Lanka"Carcinogenesis. 23. 595-598 (2002)
• [Publications] Ariyoshi, N. et al.: "Characterization of a genotype previously designated as CYP2A6 D-type : CYP2A6 4B, another entire gene deletion allele of the CYP2A6 gene in Japanese"Pharmacogenetics. 12. 501-504 (2002)
• [Publications] Kamataki T, K.Fujita: "Mutagenesis testing based on bacterial expression of human P450s"Methods in Enzymology. 357. 301-310 (2002)
• [Publications] Takahash E. et al.: "Inhibition of human cytochrome P4501B1, 1A1 and 1A2 by antigenotoxic compounds, purpurin and alizarin"Mutat.Res.. 508. 147-156 (2002)
• [Publications] Kamataki, T. et al.: "Role of human cytochrome P450 (CYP) in the metabolic activation of nitrosamine derivatives : Application of genetically engineered Salmonella expressing human CYP"Drug Metab.Rev.. 34. 667-676 (2002)
• [Publications] 山崎浩史, 鎌滝哲也: "「ヒト型モデル動物」井上達,野田哲生,野本明男編"シュプリンガー・フェアラーク東京株式会社. 17 (2002)
• [Publications] Fujita, K.et al.: "Predicting the Mutagenicity of Tobacco-related N-Nitrosamines in Humans Using Eleven Strains of Salmonella Typhimurium YG7108 Each Co-expressing a Form of Human Cytochrome P450 with NADPH-cytochrome P450 Reductase"Environ.Mol.Mutagen.. 38. 339-346 (2001)
• [Publications] Fujita, K.et al.: "Construction of Salmonella typhimurium YG7108 strains, each coexpressing a form of human cytochrome P450 with NADPH-cytochrome P450 reductase"Environ.Mol.Mutagen.. 38. 329-338 (2001)
• [Publications] Fujita, K.et al.: "Screening of organosulfur compounds as inhibitors of human CYP2A6"Drug Metab.Dispos. 29. 983-989 (2001)
• [Publications] Imaoka, I..et al.: "A Transgenic Mouse Expressing Human CYP4B1 in the Liver"Biochem.Biophys.Res.Commun. 284. 757-762 (2001)
• [Publications] Muto, S.et al.: "Inhibition by green tea catechins of metabolic activation of procarcinogens by human cytochrome P450"Mutat.Res.. 479. 197-206 (2001)
• [Publications] Fujita, K.et.al.: "Role of Human Cytochrome P450 (CYP) in the Metabolic Activation of N-alkylntrosamines: Application of Genetically Engineered Salmonella Typhimurium YG7108 Expressing Each Form of CYP Together with Human NADPH-cytochrome P450 Reductase"Mutat.Res.. 483. 35-41 (2001)
• [Publications] 鎌滝 哲也: "人類とバイオ-ナノ・バイオへの期待-"東京テクノ・フォーラム21事務局、東京. 30 (2001)
• [Publications] Noritaka Ariyoshi et al.: "A Single Nucleotide Polymorphism of CYP2B6 Found in Japanese Enhances Catalytic Activity by Autoactivation."Biochemical Biophysical Research Communications. (In press). (2001)
• [Publications] Noritaka Ariyoshi et al.: "A Novel Single Nucleotide Polymorphism Altering Stability and Activity of CYP2A6."Biochemical Biophysical Research Communications. (In press). (2001)
• [Publications] Takeshi Ozeki et al.: "Cooperative regulation of the transcription of human dihydrodiol dehydrogenase (DD) 4/AKR1C4 gene by hepatocyte neclear factor (HNF) -4α/γand HNF-1α."Biochemical Journal. (In press). (2001)
• [Publications] Loriot, M-A et al.: "Genetic polymorphism of cytochrome P450 2A6 in a case control study on lung cancer in a French population."Pharmacogenetics. 11. 39-44 (2001)
• [Publications] Noritaka Ariyoshi et al.: "Studies on the genetic polymorphism of CYP2A6."Drug Metabolism and Disposition. 15. 57-61 (2000)
• [Publications] Noritaka Ariyoshi et al.: "Structural characterization of a new variant of the CYP2A6 gene (CYP2A6*1B) appparently diagnosed as heterozygotes of CYP2A6*1A and CYP2A6*4C."Pharmacogenetics. 10. 678-693 (2000)
• [Publications] 鎌滝哲也: "薬物療法学"南江堂. (2000)
• [Publications] 鎌滝哲也: "薬物代謝学"東京化学同人. (2000)