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Integrated risk evaluation for oxygenated polycyclic aromatic hydrocarbons (oxy-PAHs) in atmospheric environment

Research Project

Project/Area Number 20K10452
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
Research InstitutionUniversity of Shizuoka

Principal Investigator

Misaki Kentaro  静岡県立大学, 看護学部, 助教 (40468591)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井上 健一郎  静岡県立大学, 看護学部, 教授 (20373219)
高村 岳樹  神奈川工科大学, 工学部, 教授 (50342910)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords大気汚染 / oxy-PAHs / アレルギー増悪作用 / 酸化的損傷 / プロモーション活性 / RNA測定 / 炎症性サイトカイン / 変異原性 / 統合的リスク評価
Outline of Research at the Start

日本の大都市圏児童に増加、新興国・途上国で増大している喘息や呼吸器疾患の原因に、ディーゼル排気微粒子 (DEP) が指摘されているが、寄与物質や発症機構は未解明である。また肺ガン発症についても未解明の部分が多く、多環芳香族化合物類との関連が示唆されているが、高極性の含酸素芳香族炭化水素類 (oxy-PAHs) のリスクが指摘され始めている。本研究では、oxy-PAHsに対し、肺上皮細胞、獲得免疫系およびin vivoでのアレルギー応答、また発ガン影響 (プロモーション活性、変異原性) を詳細に調べ、寄与物質の探索および毒性機構の解明を目指し、短期・長期曝露影響に対するリスクを統合的に評価する。

Outline of Final Research Achievements

Aiming to elucidate integrated risk evaluation of oxy-PAHs in atmospheric environment, it was confirmed that TGF-β decreased significantly with BPO and NA in Foxp3-recombinated Treg-like cells, and IL-8 increased and several genes was induced with several quinones and 3-NBAO in human lung epithelial cells. Lung inflammation for mite antigen sensitization was exacerbated with 5,6-ChQ in mouse. Weak mutagenicity of several oxy-PAHs, and the variation of genes related to cell connection, differentiation, proliferation, etc. by BPO and 3-NBAO with prominent promotion activity in mouse embryo fibroblast cells were also confirmed. The improvement of detection system in these activities, and the identification of genes and the elucidation of signal transduction related to these activities are future issues.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

oxy-PAHsの大気環境におけるアレルギー増悪・発ガンへの影響について、寄与物質や作用機序に関する知見はほとんど明らかにされていない。今回、複数の実験系による各種毒性評価を実施し、複数の活性物質が見出された。さらに各種毒性の検出系改良、活性物質の同定、各種遺伝子誘導、シグナル経路に関する知見を蓄積することで、国内外における大気環境汚染に伴うアレルギー疾患や肺ガン発症リスクの予測・低減に将来的につながっていくものと考える。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Antiandrogenic and Estrogenic Activity Evaluation of Oxygenated and Nitrated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Using Chemically Activated Luciferase Expression Assays2022

    • Author(s)
      Misaki K, Tue NM, Takamura-Enya T, Takigami H, Suzuki G, Tuyen LH, Takahashi S, Tanabe S
    • Journal Title

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      Volume: 20 Issue: 1 Pages: 80-80

    • DOI

      10.3390/ijerph20010080

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Biological Response-Enhancing Activity with Antigens in A549 Cells Exposed to Representative Polycyclic Aromatic Hydrocarbons2021

    • Author(s)
      Misaki Kentaro、Takano Hirohisa、Kanazawa Hiroaki、Inoue Ken-ichiro
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 6 Issue: 34 Pages: 22224-22232

    • DOI

      10.1021/acsomega.1c02929

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Genetic characteristics and phylogeography of the habitat generalist mayfly <i>Ecdyonurus yoshidae</i> (Ephemeroptera: Heptageniidae) in the Japanese archipelago2021

    • Author(s)
      Kaneko Hiroaki、Ishiwata Shin‐ichi、Bae Yeon Jae、Takamura‐Enya Takeji
    • Journal Title

      Entomological Research

      Volume: 51 Issue: 5 Pages: 238-250

    • DOI

      10.1111/1748-5967.12498

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] o-Anisidine Dimer, 2-Methoxy-N4-(2-methoxyphenyl) Benzene-1,4-diamine, in Rat Urine Associated with Urinary bladder Carcinogenesis2021

    • Author(s)
      Kobayashi Takuma、Toyoda Takeshi、Tajima Yuya、Kishimoto Shinji、Tsunematsu Yuta、Sato Michio、Matsushita Kohei、Yamada Takanori、Shimamura Yuko、Masuda Shuichi、Ochiai Masako、Ogawa Kumiko、Watanabe Kenji、Takamura-Enya Takeji、Totsuka Yukari、Wakabayashi Keiji、Miyoshi Noriyuki
    • Journal Title

      Chemical Research in Toxicology

      Volume: 34 Issue: 3 Pages: 912-919

    • DOI

      10.1021/acs.chemrestox.0c00536

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] TET repression and increased DNMT activity synergistically induce aberrant DNA methylation2020

    • Author(s)
      Takeshima Hideyuki、Niwa Tohru、Yamashita Satoshi、Takamura-Enya Takeji、Iida Naoko、Wakabayashi Mika、Nanjo Sohachi、Abe Masanobu、Sugiyama Toshiro、Kim Young-Joon、Ushijima Toshikazu
    • Journal Title

      Journal of Clinical Investigation

      Volume: 130 Issue: 10 Pages: 5370-5379

    • DOI

      10.1172/jci124070

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel o-Toluidine Metabolite in Rat Urine Associated with Urinary Bladder Carcinogenesis2020

    • Author(s)
      Tajima Yuya、Toyoda Takeshi、Hirayama Yuichiro、Matsushita Kohei、Yamada Takanori、Ogawa Kumiko、Watanabe Kenji、Takamura-Enya Takeji、Totsuka Yukari、Wakabayashi Keiji、Miyoshi Noriyuki
    • Journal Title

      Chemical Research in Toxicology

      Volume: 33 Issue: 7 Pages: 1907-1914

    • DOI

      10.1021/acs.chemrestox.0c00098

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 肺上皮細胞における多環芳香族化合物による炎症性サイトカイン誘導パターン2022

    • Author(s)
      三﨑 健太郎、高野 裕久、井上 健一郎
    • Organizer
      第27回日本エンドトキシン・自然免疫研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 肺上皮細胞における多環芳香族炭化水素の抗原存在下炎症性サイトカイン誘導への増強作用2021

    • Author(s)
      三﨑 健太郎、高野 裕久, 井上 健一郎
    • Organizer
      日本大気環境学会第62回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 肺上皮細胞において炎症性サイトカインを産生する多環芳香族化合物2021

    • Author(s)
      三﨑 健太郎、高村 岳樹、高野 裕久, 井上 健一郎
    • Organizer
      日本環境変異原ゲノム学会第50回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 単環芳香族アミン化合物の試験管内反応による二量体形成2021

    • Author(s)
      小林琢磨、田島悠也、豊田武士、岸本真治、松下幸平、山田貴宣、小川久美子、渡辺賢二、高村岳樹、戸塚ゆ加里、若林敬二、三好規之
    • Organizer
      第28回がん予防学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 新規アルデヒド検出プローブの合成と評価2021

    • Author(s)
      高村岳樹
    • Organizer
      日本環境変異原ゲノム学会第50回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] The search for polycyclic aromatic quinones with amplifying action in antigen response2020

    • Author(s)
      Misaki Kentaro、Takano Hirohisa、Kanazawa Hiroaki、Inoue Ken-inchiro
    • Organizer
      第69回日本アレルギー学会学術大会(the World Allergy Organization the 27th World Allergy Congress)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 上皮細胞における抗原下生体応答増強活性に対する検出法の確立と多環芳香族化合物 への適用2020

    • Author(s)
      三﨑 健太郎, 高村 岳樹, 高野 裕久, 井上 健一郎
    • Organizer
      日本環境変異原学会第49回大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] o-Anisidine 曝露ラット尿中代謝物の探索2020

    • Author(s)
      小林 琢磨、田島 悠也、豊田 武士、岸本 真治、松下 幸平、山田 貴宣、小川 久美子、渡辺 賢二、高村 岳樹、戸塚 ゆ加里、若林 敬二、三好 規之
    • Organizer
      日本環境変異原学会第49回大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 画像認識技術を利用した小核計測アプリケーションの開発2020

    • Author(s)
      依田 ひろみ、安部 和弥、武尾 英哉、 髙村 岳樹、小池 あゆみ
    • Organizer
      日本環境変異原学会第49回大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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