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Signal to induce occupational cholangiocarcinoma and biomarker

Research Project

Project/Area Number 23K27842
Project/Area Number (Other) 23H03152 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

市原 学  東京理科大学, 薬学部薬学科, 教授 (90252238)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宗 才  東京理科大学, 薬学部薬学科, 助教 (20817267)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2024: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywords胆管がん / シグナル / ジクロロプロパン
Outline of Research at the Start

本研究では1,2-DCPがマクロファージを介して胆管細胞のDNA損傷を誘導するシグナル経路をin vitroのトランスクリプトーム解析、in vivoのシングルセル(単細胞)トランスクリプトーム解析によって明らかにするとともに、マクロファージが分泌する細胞外小胞(extracellular vesicle)を同定する。本研究は直接的なDNA損傷作用が小さいにも関わらずマクロファージを介して標的細胞のDNA損傷作用を有する環境化学物質の発がん誘導に関わるバイオマーカー、リスク評価システムの確立に資する。

Outline of Annual Research Achievements

ヒト胆管細胞株MMNK-1細胞の単培養、およびMMNK-1細胞とヒトTHP-1単球由来マクロファージとの共培養を用いた。1,2-DCPおよび比較のために同じ濃度のDCP、TCP曝露群も作成した。胆管細胞のDNA損傷度合の評価ためDNA二重鎖切断マーカーγ-H2AX陽性Foci、γ-H2AX汎核陽性細胞の数も数えた。動物実験ではTNFαノックアウトマウスおよび野生型マウスをそれぞれ無作為に4群に分け、1,2-DCPに0、125、250、500mg/㎏体重、1日1回、週5日、13週間、強制経口投与した。 曝露終了後、肝臓切片を作成し、HE、鉄染色および免疫組織化学による病理組織学的検索を行った。
MTS アッセイの結果、1,2-DCPを曝露した共培養胆管細胞では対照群と比較すると各濃度において細胞生存率が増加していたのに対し、0.8mMの1,2,3-TCPを曝露した共培養で細胞生存率が減少していた。DCMでは単培養、共培養ともに変化を確認できなかった。γ-H2AX陽性Foci数では、0.4mMの1,2-DCP、DCM、1,2,3-TCPを曝露した共培養胆管細胞でFoci高度発現細胞が対照群と比較すると顕著に増加していた。Foci高度発現細胞における重回帰分析の結果では、有意な交互性を確認できた。γ-H2AX汎核陽性細胞の発現数では1,2-DCPを曝露した共培養胆管細胞でγ-H2AX汎核陽性細胞が濃度依存的に減少していたが、他の物質では確認できなかった。動物実験では野性型マウスにおいては500mg/kg投与群において一時的な体重減少がみられたが、TNFα-KOマウスにおいては影響が抑えられた。肝重量はWild-typeとTNFα-/-どちらにおいても増加が見られた。野生型、TNFα-KOマウス共にKi67陽性肝細胞数が1,2-DCP投与量依存的な増加を示した。Wild-type、TNF-/-共にγH2AX陽性肝細胞数が1,2-DCP投与量依存的な増加を示した。ベルリンブルー染色を行うと1.2-DCPを曝露したグループでは、組織障害部位だけでなく、通常に見える細胞にも微弱な鉄陽性の反応が見られた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

In vivo実験、In vitro実験ともに順調に行われた。

Strategy for Future Research Activity

マクロファージ由来の因子の解明するためにエクソソームの解析をすすめる方針である。

Report

(1 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (36 results)

All 2024 2023

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 7 results) Presentation (25 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Quantitative assessment of nano-plastic aerosol particles emitted during machining of carbon fiber reinforced plastic2024

    • Author(s)
      Fujitani Yuji、Ikegami Akihiko、Morikawa Kouta、Kumoi Jun、Yano Takeo、Watanabe Atsushi、Shiono Ai、Watanabe Chuichi、Teramae Norio、Ichihara Gaku、Ichihara Sahoko
    • Journal Title

      Journal of Hazardous Materials

      Volume: 467 Pages: 133679-133679

    • DOI

      10.1016/j.jhazmat.2024.133679

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      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Modification of ibuprofen to improve the medicinal effect; structural, biological, and toxicological study2024

    • Author(s)
      Rahman Mst Mahfuza、Afrin Mst Farhana、Zong Cai、Ichihara Gaku、Kimura Yusuke、Haque Md Anamul、Wahed Mir Imam Ibne
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 10 Issue: 5 Pages: 1-17

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2024.e27371

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transcriptome analysis of the cerebral cortex of acrylamide-exposed wild-type and IL-1β-knockout mice2023

    • Author(s)
      Fergany Alzahraa、Zong Cai、Ekuban Frederick Adams、Wu Bin、Ueha Satoshi、Shichino Shigeyuki、Matsushima Kouji、Iwakura Yoichiro、Ichihara Sahoko、Ichihara Gaku
    • Journal Title

      Archives of Toxicology

      Volume: 98 Issue: 1 Pages: 181-205

    • DOI

      10.1007/s00204-023-03627-9

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Deletion of <i>IL-1β</i> exacerbates acrylamide-induced neurotoxicity in mice2023

    • Author(s)
      Fergany Alzahraa、Zong Cai、Ekuban Frederick Adams、Suzuki Aina、Kimura Yusuke、Ichihara Sahoko、Iwakura Yoichiro、Ichihara Gaku
    • Journal Title

      Toxicological Sciences

      Volume: 195 Issue: 2 Pages: 246-256

    • DOI

      10.1093/toxsci/kfad077

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      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Exposure to Benzo[a]pyrene Decreases Noradrenergic and Serotonergic Axons in Hippocampus of Mouse Brain2023

    • Author(s)
      Abd El Naby Walaa、Zong Cai、Fergany Alzahraa、Ekuban Frederick、Ahmed Saleh、Reda Yousra、Sato Harue、Ichihara Sahoko、Kubota Natsuko、Yanagita Shinya、Ichihara Gaku
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Issue: 12 Pages: 9895-9895

    • DOI

      10.3390/ijms24129895

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      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Role of Nrf2 in 1,2-dichloropropane-induced cell proliferation and DNA damage in the mouse liver2023

    • Author(s)
      Kimura Yusuke、Ekuban Frederick Adams、Zong Cai、Sugie Shigeyuki、Zhang Xiao、Itoh Ken、Yamamoto Masayuki、Ichihara Sahoko、Ohsako Seiichiroh、Ichihara Gaku
    • Journal Title

      Toxicological Sciences

      Volume: 195 Issue: 1 Pages: 28-41

    • DOI

      10.1093/toxsci/kfad059

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      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Editorial: Qualitative and quantitative risk assessment of hazardous substances in the workplace2023

    • Author(s)
      Zhang Meibian、Ichihara Gaku、Zhou Zhijun、Lou Jianlin、Wang Dongming
    • Journal Title

      Frontiers in Public Health

      Volume: 11 Pages: 01-03

    • DOI

      10.3389/fpubh.2023.1207487

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      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Carcinogenicity of anthracene, 2-bromopropane, butyl methacrylate, and dimethyl hydrogen phosphite2023

    • Author(s)
      Cattley Russell C、Kromhout Hans、Sun Meng、Tokar Erik J、Abdallah Mohamed A-E、Bauer Alison K、Broadwater Kendra R、Campo Laura、Corsini Emanuela、Houck Keith A、Ichihara Gaku
    • Journal Title

      The Lancet Oncology

      Volume: 24 Issue: 5 Pages: 431-432

    • DOI

      10.1016/s1470-2045(23)00141-9

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      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effect of Anakinra (Kineret<sup>®</sup>) treatment on acrylamide-induced neurotoxicity in mice2023

    • Author(s)
      Fergany Alzahraa、Ekuban Frederick Adams、Zong Cai、Ichihara Gaku
    • Journal Title

      Fundamental Toxicological Sciences

      Volume: 10 Issue: 5 Pages: 221-231

    • DOI

      10.2131/fts.10.221

    • ISSN
      2189-115X
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Sex Differences in Susceptibility to Nanomaterials2023

    • Author(s)
      Gaku ICHIHARA, Cai ZONG, Mamiko TAKISADA, Kyoka YAMAZAKI, Shiho MURAKI, Sahoko ICHIHARA
    • Journal Title

      Nano Biomedicine

      Volume: 15 Issue: 2 Pages: 41-43

    • DOI

      10.11344/nano.15.41

    • ISSN
      1883-5198, 2185-4734
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 有害物質によるヒト疾患に対する感受性の性差2024

    • Author(s)
      市原 学
    • Organizer
      第94回日本衛生学会学術総会(かごしま県民交流センター、鹿児島市)
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリL乳酸ファイバー/銀ナノ粒子曝露による肺の炎症反応とNrf2の役割2024

    • Author(s)
      滝澤 亮哉、池上 昭彦、北村 祐貴、松本 和真、三瀬 名丹、市原 学、市原 佐保子
    • Organizer
      第94回日本衛生学会学術総会(かごしま県民交流センター、鹿児島市)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 非晶質シリカナノ粒子曝露がマウス肺に及ぼす影響とNrf2の役割2024

    • Author(s)
      山崎 京香、宗 オ、森本 匠飛、滝貞真胤、市原 佐保子、市原 学
    • Organizer
      第94回日本衛生学会学術総会(かごしま県民交流センター、鹿児島市)
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Nrf2が多層カーボンナノチューブによるマウス肺炎症誘導に果たす役割2024

    • Author(s)
      滝貞 真胤、宗 オ、山崎 京香、森本 匠飛、滝澤 亮哉、市原 佐保子、市原 学
    • Organizer
      第94回日本衛生学会学術総会(かごしま県民交流センター、鹿児島市)
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] MWCNT を曝露した THP-1 由来マクロファージの生存率に対する性ホルモンの影響2024

    • Author(s)
      村木 志帆、宗 オ、滝澤 亮哉、市原 佐保子、市原 学
    • Organizer
      第94回日本衛生学会学術総会(かごしま県民交流センター、鹿児島市)
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] The impact of exposure to nanoplastics on microglia and astrocytes and effects of co-exposure to benzo pyrene2024

    • Author(s)
      CAI ZONG, EMI KATO, RISA TSUYUKI, YUKI KITAMURA, SAHOKO ICHIHARA, GAKU ICHIHARA
    • Organizer
      第94回日本衛生学会学術総会(かごしま県民交流センター、鹿児島市)
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of sulforaphane on multi-walled carbon nanotube-induced pulmonary inflammation in mice2024

    • Author(s)
      Saleh Ahmed, Cai Zong, Kyoka Yamazaki, Keisuke Inoue, Yousra Reda, Mamiko Takisada, Sahoko Ichihara, Gaku Ichihara
    • Organizer
      第23回分子予防環境医学研究会(福井市地域交流プラザ、福井市)
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] シラノール基修飾がシリカナノ粒子による肺炎症に与える影響2023

    • Author(s)
      森本 匠飛, 宗 才, 山崎 京香, 滝貞 真胤, 市原佐保子, 市原 学
    • Organizer
      第18回ナノ・バイオメディカル学会大会(東京大学 駒場IIキャンパス 生産技術研究所)
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Nrf2 が多層カーボンナノチューブによるマウス肺炎症誘導に果たす役割2023

    • Author(s)
      滝貞 真胤, 宗 才, 山崎 京香, 森本 匠飛, 滝澤 亮哉, 市原 佐保子, 市原 学
    • Organizer
      第18回ナノ・バイオメディカル学会大会(東京大学 駒場IIキャンパス 生産技術研究所)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 多層カーボンナノチューブへの曝露はマクロファージ存在下においてヒト肺腺癌由来上皮様細胞における DNA 損傷を誘導する2023

    • Author(s)
      林 克弥, 宗 才, 草ヶ谷 京士郎, 市原 佐保子, 市原 学
    • Organizer
      第18回ナノ・バイオメディカル学会大会(東京大学 駒場IIキャンパス 生産技術研究所)
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリ L 乳酸ファイバー/銀ナノ粒子に曝露された肺における Nrf2 の役割と炎症反応機構の解明2023

    • Author(s)
      滝澤 亮哉, 池上 昭彦, 北村 祐貴, 松本 和真, 三瀬 名丹, 市原 学, 市原 佐保子
    • Organizer
      第18回ナノ・バイオメディカル学会大会(東京大学 駒場IIキャンパス 生産技術研究所)
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 炭素繊維強化プラスチック由来のナノ・マイクロサイズ微小粒子2023

    • Author(s)
      池上 昭彦, 雲井 純, 藤谷 雄二, 矢野 竹男, 市原 学, 市原 佐保子
    • Organizer
      第18回ナノ・バイオメディカル学会大会(東京大学 駒場IIキャンパス 生産技術研究所)
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Exposure to nanoplastics incudes size-and surface- dependent effects in microglia and astrocytes2023

    • Author(s)
      Cai ZONG, Emi KATO, Risa TSUYUKI, Yuki KITAMURA, Sahoko ICHIHARA, Gaku ICHIHARA
    • Organizer
      第18回ナノ・バイオメディカル学会大会(東京大学 駒場IIキャンパス 生産技術研究所)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Neurotoxicity of 1-bromopropane2023

    • Author(s)
      Gaku Ichihara
    • Organizer
      2023 International Symposium for Poison Control and Research Development (National Poison Center, Taipei)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Pulmonary effect of exposure to Fe3O4-PEG-PLGA nanoparticles and the role of Nrf22023

    • Author(s)
      Cai ZONG, Harue SATO, Stephanie DEVINEAU, Claire MCCORD, Sahoko ICHIHARA, Oliver BROOKES, Ken ITOH, Masayuki YAMAMOTO, Sonja BOLAND, Armelle BAEZA-SQUIBAN, Gaku ICHIHARA
    • Organizer
      The Environmental Response VI (Tohoku University Seiryo Auditorium, Sendai, Japan)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neuroprotective effects of sulforaphane on benzo(a)pyrene-induced neurotoxicity in mice2023

    • Author(s)
      Yousra Reda ARAFA, Cai ZONG, Akane IKOMA, Gaku ICHIHARA
    • Organizer
      The Environmental Response VI (Tohoku University Seiryo Auditorium, Sendai, Japan)
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      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mechanism of 1,2-dichloroprpoane-induced cholangiocarcinoma2023

    • Author(s)
      Gaku Ichihara
    • Organizer
      Offsite Joint Conference after ASIATOX-X by Chi Mei Medical Center (Tainan, Taiwan)
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      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Mechanism of 1,2-dichloroprpoane-induced cholangiocarcinoma2023

    • Author(s)
      Gaku Ichihara
    • Organizer
      The 10th International Congress of Asian Society of Toxicology (Taipei, Taiwan)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 非晶質シリカナノ粒子によるマクロファージ傷害メカニズム2023

    • Author(s)
      山崎 京香, Sandra VRANIC, 渡邊 英里, 宮川 佳洋子, 竹内 咲恵, 長田 百合果, 市原 佐保子, Wenting WU, 宗 才, 櫻井 敏博, 佐藤 聡, 原 泰志, 寺島 裕也, 松島 綱治, 鈴木 利宙, 安部 良, Sonja BOLAND, Lang TRAN, 市原 学
    • Organizer
      第50回日本毒性学会学術年会(パシフィコ横浜 会議センター、横浜市)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] カーボンナノチューブ曝露がマウス肺に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      滝貞 真胤, 宗 才, 山崎 京香, 森本 匠飛, 滝澤 亮哉, 市原 佐保子, 市原 学
    • Organizer
      第50回日本毒性学会学術年会(パシフィコ横浜 会議センター、横浜市)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Neurotoxicity of acrylamide in wild type and TNF-α knockout mice2023

    • Author(s)
      宗 才, 市原 学
    • Organizer
      第50回日本毒性学会学術年会(パシフィコ横浜 会議センター、横浜市)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of debris generated during the process of cutting and grinding of carbon fibers-reinforced plastics2023

    • Author(s)
      Kumoi J, Ikegami A, Fujitani Y, Morikawa K, Ichihara G, Yano T, Ichihara S
    • Organizer
      Inhaled Particles and NanOEH Conference 2023 (Hilton Manchester Deansgate Hotel, Manchester, UK)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 1, 2-ジクロロプロパンによる胆管がん誘導のメカニズム2023

    • Author(s)
      市原 学
    • Organizer
      第96回産業衛生学会(ライトキューブ宇都宮、宇都宮市)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] マウスでの1,2‐ジクロロプロパン亜慢性毒性におけるTNF‐αの役割検討2023

    • Author(s)
      木村 優介、月城 美晶、宗 才、市原 学
    • Organizer
      第96回産業衛生学会(ライトキューブ宇都宮、宇都宮市)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 金属加工業労働者における1-ブロモプロパン曝露量と尿中代謝物との関係2023

    • Author(s)
      河田 茉弓、當房 浩一、水木 将、長谷川 航平、竹内 靖人、塚原 照臣、原 倫太朗、和田 猛、市原 学、野見山 哲生
    • Organizer
      第96回産業衛生学会(ライトキューブ宇都宮、宇都宮市)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Book] 今日の治療指針 環境・職業因子による疾患 有機溶剤中毒2024

    • Author(s)
      市原 学
    • Total Pages
      2174
    • Publisher
      医学書院
    • ISBN
      9784260053433
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2023-04-18   Modified: 2024-12-25  

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