ＣＹＰ１Ａｉｎｄｕｃｅｒの肝発がん性に関する分子病理学的研究

• Project/Area Number: 22580331
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Basic veterinary science/Basic zootechnical science
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 三森 国敏 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10239296)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2012: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2011: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2010: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 肝腫瘍プロモーション / インドール-3-カルビノール / ラット / 酸化ストレス / N-acetyl-L-cystein / 腫瘍プロモーション抑制 / CYP1A誘導剤 / Indole-3-carbinol(I3C) / 抗酸化剤 / N-acetyl-1-cysteine(NAC) / 肝発がん / 活性酸素 / オメプラゾール

Research Abstract

CYP1A誘導と腫瘍プロモーション作用との関係をより明確に示すため、 ラット二段階発がんモデルを用いて、0、0.25、0.5ないし1.0%のインドール-3-カルビノール（I3C）を9週間混餌投与した。GST-P陽性巣の発生率は、濃度依存的に増加し、Cyp1a1の誘導作用も増加し、Nrf2-gene batteriesの誘導が生じた。過酸化脂質の指標であるTBARSや酸化DNAマーカーである8-OhdGの増加が認められた。これらの成績は、I3CはCYP1Aに起因した酸化ストレスを引き起こしていることを示唆するものである。
次に、酸化ストレスの亢進による肝腫瘍プロモーション作用を検討するため、I3C投与に加えて抗酸化物質を併用投与した場合の影響を検討した。抗酸化物質としてはN-acetyl-L-cystein（NAC）を使用した。I3Cは0.5％の混餌投与で、NACは0.3%の飲水投与とした。併用投与の結果、GST-P陽性細胞巣がI3C単独群に比較し減少した。real time RT-PCR解析ではCyp1a1の発現量に有意差は認められず、ミクロソーム画分のROS産生においても変化はみられなかった。しかし、Nqo1、Gpx2およびMe1はNACの投与により減少したことから、NAC投与によりROSが捕捉され、減少したことが示唆された。
以上の成績より、I3Cには肝腫瘍プロモーション作用があることが示され、その機序としては、ROS産生により酸化ストレスが生じ、その結果としてシグナルカスケードの活性化、過酸化脂質の発生、DNAの酸化損傷が惹起され、肝腫瘍プロモーション作用が誘発されることが推測された。一方、NACはI3Cの肝腫瘍プロモーション作用を抑制したが、その抑制作用にはシグナルカスケードに対してI3Cが抑制的に作用するものと考えられた。

Current Status of Research Progress

Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Antioxidant N-acetyl-L-cysteine (NAC) supplementation reduces reactive oxygen species (ROS)-mediated hepatocellular tumor promotion of indole-3-carbinol (I3C) in rats (2011)
  • Author(s): Keisuke Shimamoto, Hitomi Hayashi, Eriko Taniai, Reiko Morita, Masako Imaoka, Yuji Ishii, Kazuhiko Suzuki, Makoto Shibutani, Kunitoshi Mitsumori
  • Journal Title: The Journal of Toxicological Sciences Volume: 36 Issue: 6 Pages: 775-786
  • DOI: 10.2131/jts.36.775
  • NAID: 10030036910
  • ISSN: 0388-1350, 1880-3989
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Indole-3-carbinol enhances oxidative stress responses resulting in the induction of preneoplastic liver cell lesions in partially hepatectomized rats initiated with diethylnitrosamine (2011)
  • Author(s): Keisuke Shimamoto, Yasuaki Dewa, Yuji Ishii, Sayaka Kemmochi, Eriko Taniai, Hitomi Hayashi, Masako Imaoka, Reiko Morita, Kazunori Kuwata, Kazuhiko Suzuki, Makoto Shibutani, Kunitoshi Mitsumori
  • Journal Title: Toxicology Volume: 283 Issue: 2-3 Pages: 109-117
  • DOI: 10.1016/j.tox.2011.03.003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Relationship between CYP1A induction by indole-3-carbinol or flutamide and liver tumor-promoting potential in rats (2011)
  • Author(s): Keisuke Shimamoto, Yasuaki Dewa, Sayaka Kemmochi, Eriko Taniai, Hitomi Hayashi, Masako Imaoka, Makoto Shibutani, Kunitoshi Mitsumori
  • Journal Title: Archives of Toxicology Volume: 85 Issue: 9 Pages: 1159-1166
  • DOI: 10.1007/s00204-010-0640-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Indole-3-carbinol enhances oxidative stress responses resulting in the in duction of preneoplastic liver cell lesions in partially hepatectomized rats initiated with diethylnitrosamine (2011)
  • Author(s): Keisuke Shimamoto, Yasuaki Dewa, Yuji Ishii, Sayaka Kemmochi, Eriko Taniai, Hitomi Hayashi, Masako Imaoka, Reiko Morita, Kazunori Kuwata, Kazuhiko Suzuki, Makoto Shibutani Kunitoshi Mitsumori
  • Journal Title: Toxicology Volume: 未定
• [Presentation] Molecular mechanistic analysis on liver tumor promotion induced by indole-3-carbinol (I3C) in rats (2011)
  • Author(s): 嶋本敬介
  • Organizer: 第70回日本癌学会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2011-10-05
• [Presentation] インドール-3-カルビノール(I3C)のラット肝発がんプロモーションにおける抗酸化剤N-acetyl-L-cysteine(NAC)修飾作用の分子解析 (2011)
  • Author(s): 嶋本敬介
  • Organizer: トキシコロジー学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜会議センター
  • Year and Date: 2011-07-11
• [Presentation] インドール-3-カルビノール(I3C)のラット肝腫瘍プロモーションメカニズムの解析 (2011)
  • Author(s): 嶋本敬介, ら
  • Organizer: 文部科学省科学研究費補助金がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動、「個体レベルでのがん研究支援活動」ワークショップ
  • Place of Presentation: 大津琵琶湖ホテル
  • Year and Date: 2011-02-03
• [Presentation] オメプラゾールのラット肝発がん促進作用機序に関する分子病理学的解析 (2011)
  • Author(s): 林仁美, ら
  • Organizer: 第27回毒性病理学会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター
  • Year and Date: 2011-01-28
• [Presentation] Indole-3-carbinol(I3C)のラット肝発がんプロモーションに対するN-acetyl-L-cysteine(NAC)による抑制作用の分子機序解析 (2011)
  • Author(s): 嶋本敬介, ら
  • Organizer: 第27回毒性病理学会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター
  • Year and Date: 2011-01-28