2018 Fiscal Year Annual Research Report
Comprehensive and systematic study for control/eradication of allergic diseases via environmental and medical approaches
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16H06308
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高野 裕久 京都大学, 地球環境学堂, 教授 (60281698)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Tin・Tin Win・Shwe 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康研究センター, 主任研究員 (00391128)
井上 健一郎 静岡県立大学, 看護学部, 教授 (20373219)
小池 英子 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康研究センター, 室長 (60353538)
柳澤 利枝 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康研究センター, 主任研究員 (70391167)
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| Project Period (FY) |
2016-05-31 – 2021-03-31
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| Keywords | アレルギー・ぜんそく / 環境 / 衛生 / 社会医学 / 免疫学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境汚染物質によるアレルギー悪化メカニズムを根源的、本質的に解明すること、アレルギー悪化影響評価システムを構築することを目指し、in vivo、ex vivo、in vitroの各手法を用いた研究を続行した。
具体的には、in vivo、 ex vivoの研究に関し、臭素系難燃剤の代替物として使用されているリン酸トリス(2-ブトキシエチル) (TBEP)の経口曝露やディーゼル排気微粒子の経気道曝露等がアレルギー性喘息に及ぼす影響を評価し、影響メカニズムの根源的、本質的解明をめざした。特に、免疫担当細胞の供給を担う骨髄等リンパ組織を中心とした解析に重点を置いた。その結果、TBEP経口曝露により肺におけるアレルギー性炎症が亢進し、骨髄の総細胞数はVehicle投与群に比べてアレルゲン投与群で有意に減少し、アレルゲン＋TBEP群ではさらなる減少を示した。また、アレルゲン＋TBEP群では、肺の縦隔リンパ節の総細胞数および細胞増殖能も増加した。以上より、アレルギー性喘息におけるTBEPの経口曝露は、免疫担当細胞の骨髄から炎症局所への動員および活性化を亢進する可能性が示された。
in vitroの研究に関しては、肺胞上皮細胞を用い、大気環境中の代表的な有機汚染物質である複数の多環芳香族化合物とアレルゲンの共存曝露時の生体影響に関するスクリーニングを実施した。アレルゲンとの共曝露により、多環芳香族炭化水素（PAHs）の中でも、ジベンゾ[a,l]ピレンやジベンゾ[a,i]ピレンは、IL-8 産生増強をもたらした。一方、上皮細胞や抗原提示細胞を用いて、日常的に用いられる消費者製品約20種類に対し、アレルギー悪化作用のスクリーニングを実施した。その結果、一部の対象製品は、細胞障害性がほぼない1000倍希釈以上という低濃度で、IL-6やCD86発現を増加させることを明らかにすることができた。
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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
本研究計画では、in vivo、 ex vivo、in vitroの各手法を用いた系統的研究により、環境汚染物質によるアレルギー悪化メカニズムを根源的、本質的に解明すること、アレルギー悪化影響評価システムを構築することをめざしている。
京都大学では、セルソーターの故障や研究協力者の事情により、若干の進捗の遅延が認められたが、その後順調に挽回し、系統的研究に関する当初の計画はおおむね推進できているものと考えている。国立環境研究所におけるin vivo、 ex vivoの各手法を用いた研究に関しては、計画通り、順調に進捗している。静岡県立大学におけるin vitroの手法を用いた研究に関しては、上皮細胞による再現性の高いスクリーニング系の確立に予定より時間を要し、若干の進捗の遅延が発生した。しかし、研究対象の集中化で対処することができた。
以上、in vivo、 ex vivoの手法を用いた研究では、環境汚染物質が、生体・免疫応答の源流にある細胞と細胞間相互作用に及ぼす影響、及び、それらの細胞の発生の源流にある骨髄環境に及ぼす影響の発現メカニズムが解明に向け、研究計画はおおむね順調に進展していると考えられる。in vitroの手法を用いた研究でも、簡易かつ汎用的なin vitro影響評価系を確立し、多数の環境汚染物質や種々の消費者製品等のスクリーニングも順調に増やすことができ、研究計画はおおむね順調に進展していると考えられる。
総じて、京都大学、国立環境研究所、静岡県立大学、いずれにおいても、研究計画はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、in vivo, ex vivo手法を用いた研究では、臭素系難燃剤、多環芳香族化合物、樹脂類、可塑剤等の曝露が、アレルギー性喘息やアトピー性皮膚炎モデルマウスに及ぼす影響を評価し、影響メカニズムの根源的、本質的解明をめざす。特に、縦隔リンパ節細胞および骨髄細胞のフェノタイプや骨髄環境に及ぼす影響について詳細な解析を加える。さらに、中枢神経系への影響に着目し、神経免疫パラメータの変化について検討する。
in vitro手法を用いた研究では、アレルギー悪化メカニズムを分子レベルで解析する一方、汎用的簡易in vitro影響評価系に有用なバイオマーカーについて検討を加えつつ、スクリーニングを継続する。特に、上皮細胞を対象とし、複数の含酸素多環芳香族化合物（キノン類）も対象とし、アレルギー悪化物質の探索と悪化メカニズムの解明をめざす。一方、上皮細胞や抗原提示細胞を用いた簡易in vitro影響評価系により、より多くの消費者製品についてスクリーニングを実施する。また、スクリーニングにより悪化影響が認められた製品を実社会で想定される経路で曝露し、in vivoの疾患モデルにおいてアレルギー悪化作用の存在を確認する。
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