ヒ素と紫外線の複合曝露による皮膚がん発症機構の解明と予防・治療法開発
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22K12393
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 63030:Chemical substance influence on environment-related
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
矢嶋 伊知朗 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (80469022)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
須原 義智 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (30297171)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 紫外線 / ヒ素 / 皮膚がん |
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| Outline of Research at the Start |
東アジアを中心に、飲用井戸水の多くがヒ素を含む毒性元素で高濃度に汚染されており、世界では2億人以上の人々が飲用水として利用することでヒ素による長期曝露のリスクに曝され、その多くが皮膚がんを含む様々ながんや糖尿病、中枢神経疾患等を発症するなど重大かつ世界的な環境健康問題となっている。一方で紫外線は地上のあらゆる場所に存在する皮膚疾患の主要な要因となる環境因子である。ヒ素と紫外線、それぞれの個別の研究は数多く存在するが、同時に曝露される状況（複合曝露）に関する研究は非常に少ない。本研究では、複合曝露による発がん活性上昇メカニズムを解明するとともに、発がんの有効な予防・治療の開発を目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
紫外線とヒ素の複合曝露による皮膚がん発症の分子メカニズム解明と、低分子ペプチドによる皮膚がん発症の予防・治療法開発のため、研究計画に従い、本年度 は以下の研究を実施した。
【A-1】複合曝露誘発性皮膚がんの組織学的解析：前年度に引き続き、ヒ素及び紫外線を様々な濃度及び時間で曝露し、曝露後の形態変化等を観察した。更に追加の実験として発がんリスクの評価を行うためにコロニー形成アッセイを実施した。その結果、紫外線及びヒ素の単独曝露と比較して、複合曝露ではコロニー形成活性が優位に上昇することが明らかとなった。
【A-2】複合曝露誘発性皮膚がんにおける関連分子発現パターン解析：【A-1】の解析サンプルを用いて皮膚がん関連分子発現パターン解析を実施した。紫外線及びヒ素の単独曝露によって誘発される発がん関連分子は多くが共通する分子に変化が認められたが、一部の分子では紫外線特異的、あるいはヒ素特異的な発現パターンを示す分子も同定された。
【B-1】複合曝露誘発性皮膚がんに関連する新規分子の同定と発現解析：これまで皮膚がんに関連する報告のない分子について、単独曝露及び複合曝露における発現パターンの変化を解析した結果、いくつかの分子において、新たに皮膚がんの発症と関連する分子が同定された。
【B-2】複合曝露誘発性皮膚がんの発症メカニズム解析：【A-2】【B-1】の結果より、曝露による発現変化が認められる分子の種類とパターンから、複合曝露による発がんはEGFR/MEK/ERK経路、mTOR経路が大きく関わっている可能性が示唆された。
【C-1】多様なCPによる、複合曝露誘発性皮膚がんの予防・治療法開発、【C-2】新規CP誘導体の合成と予防・治療効果の検討：特に小分子CPは、複合曝露細胞に対する前処理及び後処理によって、細胞死及びコロニー形成を阻害することが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り【A-1】【B-1】【C-1】を研究開始時からスタートさせて各研究結果を得ている。半年遅れでスタート予定であった【A-2】【B-2】も予定 通り開始、本年度から開始の【C-2】もすでに開始しており、その成果は研究計画時に立案した仮説を証明しつつある。以上のことから、本研究はおおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究成果をもとに、以下の研究を推進する。
「【A-2】複合曝露誘発性皮膚がんにおける関連分子発現パターン解析」のより詳細な解析： 23年度の解析では、単独曝露・複合曝露各条件における様々な分子の発言評価を、主にDNAダメージ及び細胞死イベントに着目して解析を実施した。それらの評価を継続しつつ、発がんリスクの評価も行う。
「【B-2】複合曝露誘発性皮膚がんの発症メカニズム解析」のより詳細な解析：23年度の解析では、【A-1】【A-2】から得られた情報の分析からメカニズムの可能性について検討を行ったが、その検討をさらに推し進め、細胞実験や分子細胞生物学的手法を用いた直接的な解析も実施する。
「【C-2】新規CP誘導体の合成と予防・治療効果の検討」のより詳細な解析：23年度にに実施した研究結果を参照し、予防・治療効果の高いCP分子を同定し、それらのより効率的なアッセイ方法を開発する。
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Report
(2 results)
Research Products
(1 results)
