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Mechanisms of Hepatocarcinogenesis via Epigenetics Induced by Transplacental Exposure to Dimethylarsinic Acid

Research Project

Project/Area Number 22K10512
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 InstitutionOsaka Metropolitan University

Principal Investigator

鈴木 周五  大阪公立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (60363933)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤岡 正喜  大阪公立大学, 大学院医学研究科, 特任講師 (10648463)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords肝発がん / メタボローム / DNAメチル化 / ヒストン修飾 / ヒ素 / エピジェネティックス
Outline of Research at the Start

環境中に存在するヒ素による肝発がん作用は広く知られているが、その発がん機序については未だ十分に分かっていない。我々は先行研究において、ジメチルアルシン酸(DMA)が経胎盤ばく露した仔マウスの肺および肝臓に発がん性を認めることを確認した。また、DMA肺発がんにおいて、エピジェネティックな変化が発がんに寄与する事を報告した。本研究では、DMAの肝発がんに対して、エピジェネティックス制御を介した発がんへの起点を検証するとともに、脂質代謝異常に着目した遺伝子発現制御やメタボローム解析による肝発がん機序を検証し、ヒ素による新たな肝発がん機序を解明する。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、DMAの経胎盤ばく露した6週齢仔マウスの凍結肝臓を用いて脂質に着目したメタボローム解析を詳細に検討した。DMAばく露により増加している脂質はSterol Lipidsに属するCholesterol Esterや、Glycoglycerolipidsに属するTriglyceride (TG)で、特にTGはTG(51:4)やTG(52:4)など、多数の分画で増加を確認し、DMAばく露による主な脂質代謝変化はTGの蓄積であることが判明した。一方、低下する物質として、Fatty acidやLysophosphatidylglycerol、Phosphatidylcholineが見られた。以前の結果ではCholesterol量に差がない結果を示したが、今回の精査によりCholesterol量のやや低下傾向と、一部のCholesterol Esterについては増加を示し、遺伝子発現変化はnegative feedback制御を受けている可能性が存在した。また、これまでに確認した遺伝子発現による脂質代謝制御異常とともに、TGを主体とする蓄積異常が肝発がんに関わる可能性を示した。
DMAばく露6週間後の仔マウス肝臓においても遺伝子や脂質代謝に変化が継続して存在することから、脂質代謝制御にDNAメチル化による遺伝子発現制御が関わる可能性がある。本年度は、その解析に必要な材料を準備した。来年度の初めに解析を実行し、遺伝子発現制御と発がんに鍵となる遺伝子を同定し、脂質蓄積異常との関連を検討予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

DMAの経胎盤ばく露した6週齢仔マウスの凍結肝臓を用いて、メタボローム解析を行った結果、脂質蓄積異常が詳細に確認できた。コレステロール合成代謝経路関連の遺伝子発現低下と、肝組織内のTriglycerideを主体とする脂質蓄積異常から、特有の脂質代謝異常がDMA肝発がんに関わる可能性がより強く考えられる結果が得られた。それらの異常を制御する因子を同定し、その相関性や制御機構、肝発がんに関わる因子を検証する予定である。
また、来年度はDNAメチル化異常を検討予定であり、その解析準備が整った。
以上から、おおむね順調に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

今後は上記の結果を踏まえ、DNAメチル化解析による遺伝子発現制御を中心に行う予定である。また、肝組織におけるメタボローム解析では、脂質の存在と発がん性について文献的にも検討し、発がん機序に関わる脂質を検証する予定である。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Dimethylarsinic acid induces bladder carcinogenesis via the amphiregulin pathway2023

    • Author(s)
      Suzuki Shugo、Gi Min、Fujioka Masaki、Kakehashi Anna、Wanibuchi Hideki
    • Journal Title

      Toxicology Letters

      Volume: 384 Pages: 128-135

    • DOI

      10.1016/j.toxlet.2023.08.004

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A carcinogenicity study of diphenylarsinic acid in C57BL/6J mice in drinking water for 78 weeks2023

    • Author(s)
      Yamaguchi Takashi、Gi Min、Fujioka Masaki、Suzuki Shugo、Oishi Yuji、Wanibuchi Hideki
    • Journal Title

      Journal of Toxicologic Pathology

      Volume: 36 Issue: 2 Pages: 123-129

    • DOI

      10.1293/tox.2022-0111

    • ISSN
      0914-9198, 1881-915X
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] DNA Methylation Aberrations in Dimethylarsinic Acid-Induced Bladder Carcinogenesis2023

    • Author(s)
      Yamamoto Tomoki、Gi Min、Yamashita Satoshi、Suzuki Shugo、Fujioka Masaki、Vachiraarunwong Arpamas、Guo Runjie、Qiu Guiyu、Kakehashi Anna、Kato Minoru、Uchida Junji、Wanibuchi Hideki
    • Journal Title

      Cancers

      Volume: 15 Issue: 21 Pages: 5274-5274

    • DOI

      10.3390/cancers15215274

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evaluation of the Mechanisms Involved in the Development of Bladder Toxicity following Exposure to Occupational Bladder Cancer Causative Chemicals Using DNA Adductome Analysis2023

    • Author(s)
      Suzuki Shugo、Gi Min、Komiya Masami、Obikane Asuka、Vachiraarunwong Arpamas、Fujioka Masaki、Kakehashi Anna、Totsuka Yukari、Wanibuchi Hideki
    • Journal Title

      Biomolecules

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 36-36

    • DOI

      10.3390/biom14010036

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] o-Toluidine metabolism and effects in the urinary bladder of humanized-liver mice2023

    • Author(s)
      Yokota Y, Suzuki S, Gi M, Yanagiba Y, Yoneda N, Fujioka M, Kakehashi A, Koda S, Suemizu H, Wanibuchi H
    • Journal Title

      Toxicology

      Volume: 488 Pages: 153483-153483

    • DOI

      10.1016/j.tox.2023.153483

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] NADPH酸化酵素阻害剤apocyninによるo-toluidine誘発ラット膀胱増殖性病変への抑制効果2024

    • Author(s)
      鈴木周五, 魏民, 藤岡正喜, Guiyu Qiu, Arpamas Vachiraarunwong, 梯アンナ, 鰐渕英機
    • Organizer
      第113回日本病理学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ジメチルアルシン酸の経胎盤ばく露による肝発がんに脂質代謝異常が関与する2024

    • Author(s)
      鈴木周五, 魏民, 藤岡正喜, ワチラアルンウオンアルパマス, 梯アンナ, 鰐渕英機
    • Organizer
      第40回日本毒性病理学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 環境中の膀胱発がん物質検証と代謝を基盤とした発がん機序の解明2023

    • Author(s)
      鈴木周五
    • Organizer
      第69回日本病理学会 秋期特別総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 職業性ばく露を認めたo-toluidineの尿中代謝物による膀胱尿路上皮への影響2023

    • Author(s)
      鈴木 周五, 魏 民, 藤岡 正喜, 梯 アンナ, 鰐渕 英機
    • Organizer
      第112回日本病理学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ジメチルアルシン酸の経胎盤ばく露による肝発がんに脂質代謝異常が関与する2023

    • Author(s)
      鈴木周五, 魏民, 藤岡正喜, 梯アンナ, 鰐渕英機
    • Organizer
      第82回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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