2019 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計画を続行した。
in vivo、 ex vivoの研究では、難燃剤、樹脂類、可塑剤、多環芳香族化合物等がアレルギー性喘息やアトピー性皮膚炎に及ぼす影響を評価し、メカニズム解明をめざした。特に、縦隔リンパ節細胞、骨髄細胞と中枢神経系への影響に重点を置いた。具体的には、臭素系難燃剤代替物、リン酸トリス(2-ブトキシエチル) (TBEP)の経口曝露は、縦隔リンパ節で炎症を促進する樹状細胞の割合を増加させ、リンパ節細胞の活性化がアレルギー悪化に寄与する可能性とともに、骨髄中ケモカインの重要性を示した。また、TBEPは、肥満細胞とミクログリアの活性化、海馬における記憶機能および炎症関連遺伝子等の発現変動を介し、記憶学習機能を障害する可能性も示した。一方、樹脂類原料のスチレンモノマーは、アレルギー関連タンパクやケミカルメディエータを増加させ、アトピー性皮膚炎を悪化させた。
in vitroの研究では、NH細胞にIL-33と環境汚染物質を曝露し、IL-5産生量と細胞数を増加させるものがあることを見出した。また、上皮細胞を用い、含酸素多環芳香族化合物（キノン類）のスクリーニングを実施し、1,4-ナフトキノン、1,4-アントラキノン、4,5-ピレンキノン、5,6-クリセンキノン等のIL-8 産生増強作用も見出した。一方、上皮細胞や抗原提示細胞を用いた簡易in vitro影響評価系を用い、約20種類の消費者製品についてスクリーニングを追加した。さらに、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、アトピー性皮膚炎悪化作用の存在とその発現メカニズムを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed 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、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も、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確立の遅延を、その後挽回し、研究対象細胞の集中化のうえ、対象物質を増やすこと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されつつある。in vitroの手法を用いた研究では、NH細胞を用いた検討も開始した。また、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た。さらに、スクリーニングによって絞り込まれた物質を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してゆく「アレルギー悪化影響評価システム」の構築に関しても、計画通りに、進んでいる。
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手法を用いた研究に関しては、TBEPと同様にリン系難燃剤であるリン酸トリス（1,3-ジクロロ-2-プロピル）、樹脂類、可塑剤等を対象とし、アレルギー性喘息やアトピー性皮膚炎等のアレルギー疾患モデル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。これまで同様の解析を実施するとともに、昨年度までの成果をとりまとめ、化学物質の低用量曝露がアレルギー疾患に与える影響の共通指標等に関する検討も加える。
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影響評価系によりスクリーニングを継続する。特に、上皮細胞を用い、複数の多環芳香族化合物とキノン類を対象とし、アレルギー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影響評価系で、より多くの消費者製品の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、アレルギー疾患モデルにおいて悪化作用の存在を確認することとする。これにより、簡易in vitro影響評価系によりスクリーニングした物質について、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してゆく「アレルギー悪化影響評価システム」を構築する。
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