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反復ばく露を用いた産業化学物質の遺伝毒性スクリーニング及びメカニズム解析

Research Project

Project/Area Number 21K17893
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 63030:Chemical substance influence on environment-related
Research InstitutionNational Institute of Occupational Safety and Health,Japan

Principal Investigator

小林 沙穂  独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所, 化学物質情報管理研究センター有害性評価研究部, 任期付研究員 (80881060)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords芳香族アミン類 / 反復ばく露 / 遺伝毒性スクリーンング / MOCA / in vitro 反復ばく露 / 産業化学物質 / 遺伝毒性試験 / DNA修復 / 染色体異常 / 分裂期 / 細胞周期
Outline of Research at the Start

“単回”ばく露は、細胞に短期間に現れる最大の毒性(例;DNA 損傷性)を捉えるのに最適
である一方、より低濃度で経時的に“反復”ばく露した場合に獲得される一部の影響(例;染色体不安定性)について見逃してしまう可能性が否定できない。そこで本研究では、ヒト培養細胞において反復ばく露を取り入れた産業化学物質の遺伝毒性スクリーニングを実施する。それにより分裂期の異常を契機として生じる染色体不安定性を誘導する産業化学物質を明らかにするだけでなく、反復及び単回ばく露による検出結果に差異があるか否か、さらには、その毒性メカニズムについて遺伝子ノックアウトライブラリーを活用することで明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

化学工場などにおける産業化学物質の“反復”ばく露が発がん等の疾病と関係していることに着目して研究を進めてきた。
in vitroにおいて、職業性の膀胱がんと関連する芳香族アミン類 MOCAを反復ばく露した場合、単回ばく露と比べ、EKR等の発がんシグナル がより低濃度で活性化することを見出した (小林沙穂 et al., 労働安全衛生研究 in press)。
また、MOCAの毒性メカニズムについても解析を行った。国際がん研究機関IARCでグループ1(ヒトに発がん性あり)であるMOCAはDNA損傷性を有することが知られ、そのことが発がんの引き金となっていると考えられている。予想通りパルスフィールド電気泳動法では明らかなDNA損傷性を検出することができた。しかしながら、より感度の高いDNA損傷マーカー; gH2AX抗体を用いた方法では、MOCAの損傷性が検出されにくいことを見出し、 それにはH2AX mRNAの低下が関与していることをRNAシークエンスにより明らかにした(Kobayashi and Kashiwagi, 2023 Fundam. Toxicol. Sci. in press)。このようなケースは稀と考えられる一方、遺伝毒性スクリーニングにおいて偽陰性となる可能性があるため、“複数”の検出法を組み合わせて毒性スクリーニングを行う必要があると言う重要な教訓も得られた。
最後に、MOCAがDNA損傷性だけでなく、染色体異常を引き起こすことを見出し、その知見については、その詳細については国際誌に投稿すべく最終準備段階である。このように、MOCAの様々な毒性実験を通して、新規毒性メカニズムを見出すことができた。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2021

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

  • [Journal Article] Towards the establishment of an <i>in vitro</i> test able to assess the toxicity of chronic exposure to industrial chemicals: the comparison of acute and chronic exposure of cells to MOCA, a bladder carcinogen.2023

    • Author(s)
      小林 沙穂、柏木 裕呂樹、豊岡 達士
    • Journal Title

      Journal of Occupational Safety and Health

      Volume: 16 Issue: 1 Pages: 65-70

    • DOI

      10.2486/josh.JOSH-2022-0019-CHO

    • ISSN
      1882-6822, 1883-678X
    • Year and Date
      2023-02-28
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] DNA damage mediated by 4,4&apos;-methylenebis(2-chloroaniline) cannot be detected via the DNA damage marker γH2AX: A case study2023

    • Author(s)
      Saho Kobayashi, Hiroki Kashiwagi
    • Journal Title

      Fundamental Toxicological Sciences

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 21-25

    • DOI

      10.2131/fts.10.21

    • ISSN
      2189-115X
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 芳香族アミン類MOCAのニワトリ細胞DT40ノックアウト細胞群を用いたDNA修復経路の探索2021

    • Author(s)
      小林沙穂
    • Organizer
      第44分子生物学会学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 芳香族アミン類MOCAのニワトリ細胞DT40ノックアウト細胞群を用いたDNA修復経路の探索2021

    • Author(s)
      小林沙穂
    • Organizer
      第94回日本産業衛生学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2023-12-25  

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