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Development of individualized risk evaluation method for chemicals: strategy using artificial xenobiotic-metabolizing enzymes

Research Project

Project/Area Number 18K19859
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
Research InstitutionYokohama College of Pharmacy

Principal Investigator

Hanioka Nobumitsu  横浜薬科大学, 薬学部, 教授 (70228518)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大河原 晋  横浜薬科大学, 薬学部, 准教授 (20409387)
礒部 隆史  横浜薬科大学, 薬学部, 准教授 (30440530)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords生活環境化学物質 / 人工異物代謝酵素 / 個別化リスク評価 / 異物代謝酵素 / リスク評価 / グルクロン酸抱合反応 / UDP-グルクロン酸転移酵素(UGT) / ミクロゾーム / 植物エストロゲン / ナリンゲニン / S-エクオール / ダイゼイン / Risk evaluation method / Chemicals / Xenobiotic metabolism / CYPs / UGTs
Outline of Final Research Achievements

The aim of this study was to develop the personalized risk assessment method for xenobiotics such as endocrine-disruptors substances. The hepatic and intestinal glucuronidation of daidzein and S-equol in humans, monkeys, dogs, rats, and mice was examined in an in vitro system using microsomal fractions. Daidzein glucuronidation activities of were monkeys >> rats > humans > mice for liver microsomes, and rats > monkeys > humans > mice for intestinal microsomes, respectively. S-equol glucuronidation activities were rats > monkeys > mice > dogs > humans for liver microsomes, and rats > mice > dogs > monkeys > humans for intestinal microsomes, respectively. These findings demonstrated that the metabolic abilities of UGT enzymes toward daidzein and S-equol in the liver and intestines markedly differed among humans, monkeys, rats, and mice, and this study will aid in the assessment of the safety and toxicity of xenobiotics in the environment.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

医薬品開発における前臨床試験では、実験動物ならびにヒト由来の組織および細胞を用いて候補化合物の薬理作用や薬物動態などが調べられている。しかし、農薬や産業用物質などの一般化学物質においてはヒトにそのリスクに外挿できるリスク評価系が確立されていないのが現状である。
本研究は生命科学分野の最先端の知見および手法を駆使して遂行し、さらに複合汚染のメカニズムおよびリスク評価法の開発もせんとするものである。本研究の成果は、環境衛生科学分野の基礎・応用研究に新しい展開をもたらすとともに、国民の安心・安全の担保および生活の質向上のための行政ニーズにも貢献するものである。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Wogonin glucuronidation in liver and intestinal microsomes of humans, monkeys, dogs, rats, and mice2020

    • Author(s)
      Hanioka N., Isobe T., Tanaka-Kagawa T., Ohkawara S.
    • Journal Title

      Xenobiotica

      Volume: 50 Issue: 8 Pages: 906-912

    • DOI

      10.1080/00498254.2020.1725180

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hydrolysis of di(2-ethylhexyl) phthalate in humans, monkeys, dogs, rats, and mice: An in vitro analysis using liver and intestinal microsomes2019

    • Author(s)
      Nobumitsu Hanioka, Takashi Isobe, Susumu Ohkawara, Sadayuki Ochi, Toshiko Tanaka-Kagawa, and Hideto Jinno
    • Journal Title

      Toxicol. in Vitro

      Volume: 54 Pages: 237-242

    • DOI

      10.1016/j.tiv.2018.10.006

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] S-equol glucuronidation in liver and intestinal microsomes of humans, monkeys, dogs, rats, and mice2019

    • Author(s)
      Isobe T, Ohkawara S, Ochi S, Tanaka-Kagawa T, Hanioka N
    • Journal Title

      Food Chem Toxicol

      Volume: 131 Pages: 110542-110542

    • DOI

      10.1016/j.fct.2019.05.050

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Naringenin glucuronidation in liver and intestine microsomes of humans, monkeys, rats, and mice2018

    • Author(s)
      Isobe T., Ohkawara S., Ochi S., Tanaka-Kagawa T., Jinno H., Hanioka N.
    • Journal Title

      Food and Chemical Toxicology

      Volume: 111 Pages: 417-422

    • DOI

      10.1016/j.fct.2017.11.057

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      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Regioselective glucuronidation of daidzein in liver and intestinal microsomes of humans, monkeys, rats, and mice2018

    • Author(s)
      Hanioka N, Ohkawara S, Isobe T, Ochi S, Tanaka-Kagawa T, Jinno H
    • Journal Title

      Arch Toxicol

      Volume: 92 Issue: 9 Pages: 2809-2817

    • DOI

      10.1007/s00204-018-2265-1

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  • [Presentation] 気道過敏性関連遺伝子のヒト気管及び肺における発現個体差2020

    • Author(s)
      近藤彩乃,秋山希,長奈都美,三浦伸彦,河村伊久雄,森葉子,永井萌子,礒部隆史,大河原晋,埴岡伸光,神野透人,香川(田中)聡子
    • Organizer
      第47回日本毒性学会学術年会
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  • [Presentation] ヒト気管および肺組織における気道過敏性関連分子の mRNA 発現個体差2020

    • Author(s)
      長奈都美,近藤綾乃,秋山希,河村伊久雄,三浦伸彦,森葉子,永井萌子,礒部隆史,大河原晋,埴岡伸光,神野透人,香川(田中)聡子
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      フォーラム2020:衛生薬学・環境トキシコロジー
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  • [Presentation] Ethyl Ferulate によって惹起される消化管内分泌細胞のCa2+およびリン酸化シグナル伝達に関する研究2020

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      森葉子,青木明,岡本誉士典,礒部隆史,埴岡伸光,大河原晋,香川(田中)聡子,神野透人
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      フォーラム2020:衛生薬学・環境トキシコロジー
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  • [Presentation] ヒト肺ミクロゾームにおける吸入ステロイド薬の加水分解反応に対する2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールジイソブチラートの影響2020

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      奥村紗希,礒部隆史,大河原晋,香川(田中)聡子,神野透人,埴岡伸光
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      日本薬学会第140年会
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  • [Presentation] UGT1A8遺伝子におけるメチル化DNA検出方法の確立2020

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      中村美沙樹,米田紗英,渡辺紗羅,塩飽力也,松本准,藤吉正哉,有吉範高,埴岡伸光,須野学
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      日本薬学会第140年会
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  • [Presentation] 河川における汚染化学物質の吸着除去を目指した高分子ゲルビーズの開発2020

    • Author(s)
      藤崎那菜,栁田邦臣,礒部隆史,大河原晋,越智定幸,小藤恭子,村田慶史,埴岡伸光
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      日本薬学会第140年会
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  • [Presentation] Hirsutella rhossiliensis糖脂質合成類縁体によるTHP-1細胞のLPS誘導性炎症メディエーター産生の抑制2020

    • Author(s)
      門松隆夫,大河原晋,礒部隆史,香川(田中)聡子,金谷貴行,羽田紀康,大塚功,埴岡伸光
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ヒトの肝臓、小腸および肺における2,2,4- トリメチル-1,3- ペンタンジオールジイソブチラートの加水分解反応:ミクロゾーム画分を用いるin vitro解析2019

    • Author(s)
      礒部隆史,大河原晋,香川(田中)聡子,神野透人,埴岡伸光
    • Organizer
      フォーラム2019:衛生薬学・環境トキシコロジー
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 線虫捕食糸状菌Hirsutella rhossiliensis由来糖脂質によるサイトカイン産生2019

    • Author(s)
      大河原 晋,浦田 葉月,今田 翔子,礒部 隆史,埴岡 伸光,神野 透人,金谷 貴行,羽田 紀康,大塚 功,香川(田中) 聡子
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト肝ミクロームにおける降圧薬エナラプリルの加水分解反応に対する2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール ジイソブチラートの影響2019

    • Author(s)
      小林 秀平,礒部 隆史,大河原 晋,加藤 輝隆,香川(田中) 聡子,神野 透人,埴岡 伸光
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      日本薬学会第139年会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ビリルビン濃度で薬物放出量が変化するアルギン酸ゲルビーズの調製条件に関する検討2019

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      礒部 隆史,片岡 祐太,村上 雄大,加藤 輝隆,越智 定幸,埴岡 伸光
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      日本薬学会第139年会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 消化管内分泌細胞に発現する苦味受容体およびGαタンパク質の解析2019

    • Author(s)
      森 葉子,土屋 萌英里,青木 明,岡本 誉士典,植田 康次,礒部 隆史,大河原 晋,香川(田中) 聡子,埴岡伸光,神野 透人
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 室内環境化学物質による侵害刺激の相乗作用2018

    • Author(s)
      香川(田中) 聡子,大河原 晋,百井 夢子,礒部 隆史,青木 明,植田 康次,岡本 誉士典,越智 定幸,埴岡 伸光,神野 透人
    • Organizer
      第45回日本毒性学会学術年会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ゲノム編集技術を用いたIL-8 GFP assayの開発2018

    • Author(s)
      青木 明,河合 龍也,岡本 誉士典,植田 康次,礒部 隆史,大河原 晋,埴岡 伸光,香川(田中) 聡子,神野 透人
    • Organizer
      第45回日本毒性学会学術年会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Aspergillus fumigatus由来糖脂質による炎症性サイトカン由来糖脂質による炎症性サイトカン由来糖脂質による炎症性サイトカン産生2018

    • Author(s)
      大河原 晋,今田 翔子,礒部 隆史,埴岡 伸光,神野 透人,金谷 貴行,羽田 紀康,大塚 功,香川(田中) 聡子
    • Organizer
      フォーラム2018:衛生薬学・環境トキシコロジー
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 室内空気中Dibutyl phthalateおよびDi(2-ethylhexyl)標準試験法の構築と妥当性評価2018

    • Author(s)
      香川(田中) 聡子,斎藤 育江,酒井 信夫,河上 強志,田原 麻衣子,上村 仁,千葉 真弘,武内 伸治,大貫 文,大泉 詩織,礒部 隆史,越智 定幸,大河原 晋,五十嵐 良明,埴岡 伸光,神野 透人
    • Organizer
      フォーラム2018:衛生薬学・環境トキシコロジー
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      2018 Research-status Report

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Published: 2018-07-25   Modified: 2022-01-27  

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