学童のアトピー性皮膚炎発症へのFLG遺伝子変異と環境化学物質曝露によ る影響解明

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H04780
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 荒木 敦子 北海道大学, 環境健康科学研究教育センター, 准教授 (00619885)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小島 弘幸 北海道立衛生研究所, 生活科学部, 主幹 (10414286) ; 乃村 俊史 北海道大学, 大学病院, 講師 (50399911) ; 宮下 ちひろ 北海道大学, 環境健康科学研究教育センター, 特任准教授 (70632389) ; 岸 玲子 北海道大学, 環境健康科学研究教育センター, センター特別招へい教授 (80112449)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: アトピー性皮膚炎 / 環境 / 衛生 / 遺伝子 / バイオマーカー

Outline of Annual Research Achievements

本研究では北海道スタディ大規模出生コホートを利用する。7歳児のISAAC調査票を用いて喘息、アトピー性皮膚炎、アレルギー性鼻結膜炎のいずれかがあるケース221人と、男女比をマッチさせたコントロール221人を抽出し、尿中酸化ストレスマーカー8OHdGをELISA法で分析した。尿中クレアチニン値で補正した8OH-dGの平均±標準偏差はケース9.38±2.73、コントロール9.29±2.68で有意差はなかった。しかし、アトピー性皮膚炎のみをケースとした場合はコントロールよりも高い傾向が見られた（p=0.088）。FLG変異の有無で8OH-dGに差はなかった。既に測定済みのダスト中のフタル酸エステル類6化合物、リン系難燃剤6化合物、酸化剤BHT、共力剤S-421、およびダニアレルゲンDer1と8OH-dG濃度に相関はなかった。
MBzP、MEOHP、MEHP、MiNPのMS条件を決定した。濃度0-20 ng/mLでR2＝0.987（MEHP）以上の良好な検量線が得られた。しかし、MiNP, MEHPのクロマトグラムに二峰性の形状が見られるなど、LC条件についてさらなる検討が必要である。
DEHPとその代謝物MEHPの免疫系細胞に及ぼす影響を調べるため、マイクロアレイを用いた網羅的遺伝子発現解析を行った。ヒトマクロファージ様細胞株THP-1にDEHPあるいはMEHPの各0.03mMを２４時間曝露し、それぞれの細胞からRNAを抽出した。約４万個の遺伝子発現を調べた結果、DEHPあるいはMEHP曝露で上昇あるいは抑制された遺伝子約800個をそれぞれ見出した。それらの中にはサイトカインやIgEレセプターなどアトピーに関連する遺伝子も含まれていた。両化合物による遺伝子発現はそれぞれ異なるパターンを示しており、昨年度報告した核内受容体への作用の違いを反映している可能性が考えられた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

使用する分析機器の導入時期が予定よりも遅れたため、尿中フタル酸エステル類代謝物の分析がやや遅れている。また、分析条件検討において、カラム圧が予想以上に高くなるなど、条件設定に時間がかかっているが、平成29年度中には分析を実施できる予定である。

Strategy for Future Research Activity

フタル酸エステル類の尿中代謝物の分析：DEHP代謝物3化合物（MEHP, MEHOP, MEHHP）、DiNP代謝物3化合物(MiNP, cx-MiNP, oxo-MiNP)、DnBP（MiBP）, DiBP（MiBP）、BBzP（MBzP）の代謝物それぞれ1化合物の合計9化合物について、固相抽出を用いた前処理法を確立する。尿資料にラベル体サロゲート混合物を添加し、βグルクロニダーゼで抱合体を切断する。固相カラムで抽出後、溶出し、分析用資料とする。LCMSMSの分析条件については、残りの5化合物を加えて、流速及びグラジエント条件の確定、それぞれのMS条件を確定し、検量線作成、定量下限値の確認、回収率と変動率を評価する。分析条件確率後、実試料中のフタル酸エステル類代謝物濃度を分析する。ISAAC調査票を用いて定義したケースとコントロールについて、収集済みの尿を用いる。尿中代謝物濃度について、ダスト中フタル酸エステル類、およびアトピー性皮膚炎および酸化ストレスマーカー8OH-dGへの影響について、FLG変異による影響の相違も含めてリスク評価を行う。
フタル酸エステル類曝露による免疫系への影響in vitro実験：昨年度は、ヒトマクロファージ様細胞株THP-1にDEHP及びMEHPを曝露し、マイクロアレイを用いた網羅的遺伝子発現解析を行った結果、約800個の変動遺伝子を見出した。今年度はこの中から、アトピー性皮膚炎に関連する可能性がある遺伝子（サイトカインやIgEレセプターなど）約10個に焦点を当て、RT-PCR法により発現変動の詳細を明らかにする。これらの遺伝子が投与マウスでも変動するか否かin vivoでの影響を確認する。以上の研究により、DEHP(MEHP)曝露マーカーの探索を試みる。

Research Products

• [Journal Article] Prenatal di-2-ethylhexyl phthalate exposure and cord blood adipokine levels and birth size: The Hokkaido study on environment and children's health (2017)
  • Author(s): Minatoya M., Araki A., Miyashita C., Sasaki S., Goto Y., Nakajima T., Kishi R.
  • Journal Title: Sci Total Environ Volume: 579 Pages: 606-611
  • DOI: 10.1016/j.scitotenv.2016.11.051
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 肝細胞肥大の毒性学的特徴の解明に向けた農薬のラット反復投与毒性試験結果のデータベース構築 (2017)
  • Author(s): 増田茜,増田雅美,川野拓歩,橘内陽子,中山晴香,中島宏之,小島弘幸,北村繁幸,浦丸直人,保坂卓臣,佐々木崇光,吉成浩一
  • Journal Title: 薬学雑誌 Volume: - Pages: In press
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Activation of nuclear receptor CAR by an environmental pollutant perfluorooctanoic acid. (2017)
  • Author(s): Taiki Abe, Mirei Takahashi, Makoto Kano, Yuto Amaike, Chizuru Ishii, Kazuhiro Maeda, Yuki Kudo, Toru Morishita, Takuomi Hosaka, Takamitsu Sasaki, Susumu Kodama, Atsushi Matsuzawa, Hiroyuki Kojima, Kouichi Yoshinari
  • Journal Title: Arch. Toxicol Volume: - Pages: In press
  • DOI: 10.1007/s00204-016-1888-3
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Effects of prenatal exposure to perfluoroalkyl acids on prevalence ofallergic diseases among 4-year-old children (2016)
  • Author(s): Goudarzi H., Miyashita C., Okada E., Kashino I., Kobayashi S., Chen C. J., Ito S., Araki A., Matsuura H., Ito Y. M., Kishi R.
  • Journal Title: Environ Int Volume: 94 Pages: 124-132
  • DOI: 10.1016/j.envint.2016.05.020
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Exposure to phthalates in house dust and associated allergies in children aged 6-12years (2016)
  • Author(s): Ait Bamai, Y., Araki, A., Kawai, T., Tsuboi, T., Saito, I., Yoshioka, E., Cong, S., Kishi, R.
  • Journal Title: Environ Int Volume: 96 Pages: 16-23
  • DOI: 10.1016/j.envint.2016.08.025
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 【講座 子どもを取り巻く環境と健康】第18回 葉酸摂取の胎児発育や先天異常、生後アレルギーへの影響 (2016)
  • Author(s): 宮下ちひろ, 伊藤久美子, 荒木敦子, 岸玲子
  • Journal Title: 公衆衛生 Volume: 80（8） Pages: 615-621
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 環境化学物質の次世代影響に関する出生コホート研究：環境と子どもの健康に関する北海道スタディの成果と課題 (2016)
  • Author(s): 岸玲子, 宮下ちひろ, 荒木敦子
  • Journal Title: アンチ・エイジング医学 Volume: 12（2） Pages: 067-076
• [Journal Article] Metabolism of methiocarb and carbaryl by rat and human livers and plasma, and effect on their PXR, CAR and PPARα activities (2016)
  • Author(s): Chieri Fujino, Yuki Tamura, Satoko Tange, Hiroyuki Nakajima, Seigo Sanoh, Yoko Watanabe, Naoto Uramaru, Hiroyuki Kojima, Kouichi Yoshinari, Shigeru Ohta, Shigeyuki Kitamura
  • Journal Title: J. Toxicol. Sci. Volume: 41 Pages: 677-691
  • DOI: 10.2131/jts.41.677
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] LC/TOF-MS及び薬物受容体アッセイを用いた危険ドラッグ成分のスクリーニング (2017)
  • Author(s): 武内伸治、佐藤正幸、小島弘幸
  • Organizer: 日本薬学会 第137年会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2017-03-25 – 2017-03-27
• [Presentation] ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤のPXR, CARおよびPPARアルファ活性とシトクロムP450活性への影響 (2017)
  • Author(s): 服部祥子、渡部容子、立花研、小島弘幸、吉成浩一、北村繁幸
  • Organizer: 日本薬学会 第137年会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2017-03-25 – 2017-03-27
• [Presentation] カルバメート系農薬のラットおよびヒトでのin vitro代謝とその核内受容体活性への影響 (2017)
  • Author(s): 藤野智恵里、渡部容子、浦丸直人、佐能生剛、小島弘幸、吉成浩一、北村繁幸
  • Organizer: 日本薬学会 第137年会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2017-03-25 – 2017-03-27
• [Presentation] リン系難燃剤のラット核内受容体PXR, CARおよびPPARアルファに対するアゴニスト活性 (2017)
  • Author(s): 柳川ひらり、渡部容子、小島弘幸、吉成浩一、北村繁幸
  • Organizer: 日本薬学会 第137年会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2017-03-25 – 2017-03-27
• [Presentation] The Hokkaido study on Children’s Environment and Health: Sapporo cohort and Hokkaido large-scale cohort (2017)
  • Author(s): Araki, A., Kishi, R.
  • Organizer: The 3rd International Symposium on Environmental Health Environmental health now - what are the big questions
  • Place of Presentation: Seoul National University, Seoul, Korea
  • Year and Date: 2017-02-13 – 2017-02-15
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Identification of Risks of Endocrine Disrupting Chemicals Based on Early Life Exposure Assessment: The Hokkaido Study (2016)
  • Author(s): Kishi, R.
  • Organizer: International Frontier Forums of Reproductive Medicine and 2016 International Symposium on Construction and Application of Birth Cohort
  • Place of Presentation: Nanjing Medical University, Nanjing, China
  • Year and Date: 2016-11-19 – 2016-11-21
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Association between prenatal phthalates and BPA exposures and fatal adipokines and birth size: the Hokkaido Study on Environment and Children's Health (2016)
  • Author(s): Minatoya M., Araki A., Miyashita C., Yamamoto J., Onoda Y., Matsumura T., KIshi R.
  • Organizer: PPTOX V.
  • Place of Presentation: Kitakyushu International Conference Center, Kitakyushu, Japan
  • Year and Date: 2016-11-13 – 2016-11-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Environmental endocrine-disrupting chemicals and their effects to children: 13 years progress of the Hokkaido Birth Cohort Study (2016)
  • Author(s): Kishi, R.
  • Organizer: PPTOX V.
  • Place of Presentation: Kitakyushu International Conference Center, Kitakyushu, Japan
  • Year and Date: 2016-11-13 – 2016-11-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Environmental chemicals and related adverse effects of children (2016)
  • Author(s): Kishi, R.
  • Organizer: The International Conference on Prevention and Control of Infectious Diseases
  • Place of Presentation: Blue Sky Tower, Ulan Bator, Mongolia
  • Year and Date: 2016-10-20 – 2016-10-21
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Characterization of thyroid hormone receptor and retinoid X receptor activities in 100 hydroxylated polychlorinated biphenyls using CHO-K1 cell-based transactivation assays (2016)
  • Author(s): Hiroyuki Kojima, Shinji Takeuchi, Fujio Shiraishi, Hiroaki Kuroki, Shigeyuki Kitamura
  • Organizer: The 9th International PCB Workshop
  • Place of Presentation: Kobe International Conference Center, Kobe, Japan
  • Year and Date: 2016-10-10 – 2016-10-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effects of unintentional PCBs in pigments and chemical products on transcriptional activity via 10 nuclear receptors and aryl hydrocarbon receptor (2016)
  • Author(s): Shinji Takeuchi, Katsunori Anezaki, Hiroyuki Kojima
  • Organizer: The 9th International PCB Workshop
  • Place of Presentation: Kobe International Conference Center, Kobe, Japan
  • Year and Date: 2016-10-10 – 2016-10-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 危険ドラッグの迅速検知に向けたバイオアッセイ系について (2016)
  • Author(s): 小島弘幸、武内伸治
  • Organizer: 第68回北海道公衆衛生学会
  • Place of Presentation: 札幌市立大学桑園キャンパス(北海道・札幌市）
  • Year and Date: 2016-10-01 – 2016-10-01
• [Presentation] 環境化学物質による核内受容体を介した免疫毒性作用 (2016)
  • Author(s): 小島弘幸
  • Organizer: 第23回日本免疫毒性学会
  • Place of Presentation: 北九州コンベンションセンター（福岡県・北九州市）
  • Year and Date: 2016-09-06 – 2016-09-07
  • Invited
• [Presentation] Effects of prenatal exposure to perfluoroalkyl acids on risk of allergic and infections diseases in early life (2016)
  • Author(s): Goudarzi H., Miyashita C., Okada E., Kashino I., Kobayashi S., Chen C.-J., Ito S., Araki A., Matsuura H., Kishi R.
  • Organizer: ISEE2016: 28th Annual Conference International Society for Environmental Epidemiology
  • Place of Presentation: Auditorium Parco della Musica, Roma, Italy
  • Year and Date: 2016-09-01 – 2016-09-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Prenatal exposure to DEHP and childhood wheeze and atopic dermatitis: The Hokkaido Study on the Environment and Children's Health (2016)
  • Author(s): Ait Bamai Y., Araki A., Sasaki S., Nakajima T., Miyashita C., Kishi R.
  • Organizer: ISEE2016: 28th Annual Conference International Society for Environmental Epidemiology
  • Place of Presentation: Auditorium Parco della Musica, Roma, Italy
  • Year and Date: 2016-09-01 – 2016-09-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 環境化学物質と核内受容体－Cell-based Assay法を用いた毒性評価と環境測定－ (2016)
  • Author(s): 小島弘幸
  • Organizer: 第30回薬物作用談話会
  • Place of Presentation: 北海道大学獣医学部（北海道・札幌市）
  • Year and Date: 2016-07-31 – 2016-07-31
  • Invited
• [Presentation] 環境汚染物質perfluorocarboxylic acids (PFCAs) によるマウス及びヒトCAR活性化作用 (2016)
  • Author(s): 高橋美玲,阿部大樹,小島弘幸,保坂卓臣,佐々木崇光,吉成浩一
  • Organizer: 第43回日本毒性学会学術年会
  • Place of Presentation: ウインクあいち（愛知県・名古屋市）
  • Year and Date: 2016-06-29 – 2016-07-01
• [Presentation] Comparative study on the in vitro nuclear receptor activities of di-(2-ethylhexyl) phthalate and its five metabolites (2016)
  • Author(s): Hiroyuki Kojima, Naoto Uramaru, Shigeyuki Kitamura, Shinji Takeuchi S, Reiko Kishi, Atsuko Araki
  • Organizer: Conference of International Society for Environmental Epidemiology and International Society of Exposure Science-Asia Chapter (ISEE-ISES AC 2016)
  • Place of Presentation: Hokkaido University, Sapporo, Japan
  • Year and Date: 2016-06-26 – 2016-06-29
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Comparison of the forms of plasticizers and organophosphorus flame retardants present in residential indoor air in different seasons (2016)
  • Author(s): Shinji Takeuchi, Toshiko Tanaka-Kagawa, Masayuki Sato, Satoshi Kobayashi, Hiroyuki Kojima, Ikue Saito, Hitoshi Uemura, Hideto Jinno
  • Organizer: Conference of International Society for Environmental Epidemiology and International Society of Exposure Science-Asia Chapter (ISEE-ISES AC 2016)
  • Place of Presentation: Hokkaido University, Sapporo, Japan
  • Year and Date: 2016-06-26 – 2016-06-29
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] FLG変異とフタル酸エステル曝露による児のアトピー性皮膚炎への影響：北海道スタディ (2016)
  • Author(s): アイツバマイゆふ, 荒木敦子, 乃村俊史, 河合俊夫, 坪井樹, 叢石, 宮下ちひろ, 池野多美子, 清水宏, 岸玲子
  • Organizer: 第86回日本衛生学会学術総会
  • Place of Presentation: 旭川市民文化会館（北海道・旭川市）
  • Year and Date: 2016-05-11 – 2016-05-13
• [Remarks] 北海道大学 環境健康科学研究教育センター 研究実績
  • URL: https://www.cehs.hokudai.ac.jp/research/yearly/
• [Remarks] 環境と健康ひろば
  • URL: https://www.cehs.hokudai.ac.jp/hiroba/
• [Remarks] 環境と子どもに関する研究・北海道スタディ
  • URL: https://www.cehs.hokudai.ac.jp/hokkaidostudy/