薬物代謝酵素CYP2E1による産業化学物質毒性評価システムの確立

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K15862
• Research Institution: National Institute of Occupational Safety and Health,Japan
• Principal Investigator: 柳場 由絵 独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所, 産業毒性・生体影響研究グループ, 主任研究員 (90467283)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 薬物代謝酵素 / CYP2E1 / 経皮曝露

Outline of Annual Research Achievements

1,2-ジクロロプロパンの代謝物を検出するため、雄マウス（129sv)と雄CYP2E1ノックアウトマウスの肝臓を摘出し、肝臓ホモジネートと1,2-ジクロロプロパンを反応させどのような代謝物が生成されるかについて検討を行った。その結果、1-クロロ-2-プロパノールとメチルグリオキサールの濃度が経時的に増加し、1,2-ジクロロプロパンの中間代謝として生成される可能性が示唆された。また、ヒト肝細胞および胆管細胞を用いてそれらの代謝物のDNA損傷性を確認した。その結果、メチルグリオキサールにはDNA損傷性が濃度依存的に観察され、1,2-ジクロロプロパンの発がん性に関与する代謝物の一つである可能性が示唆された。また、今回同定した代謝物1-クロロ-2-プロパノールをマウスへ投与すると、代謝物としてメチルグリオキサールが生成されることを確認した。また、投与後肝臓毒性の違いについて検討を行っている。
経皮吸収性が高いと考えられているジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドは経皮吸収後肝臓でCYP2E1による代謝を受け、肝障害を誘発する可能性が示唆されている。そこで、野生型、CYP2E1ノックアウトマウスを用い、新たに確立した経皮投与方法を用いた経皮投与実験を行い、経皮吸収速度および代謝物の検出について検討を行っている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

実験に使用予定のマウスの繁殖が進まず、実験に必要な匹数の動物を準備できなかったため。

Strategy for Future Research Activity

野生型、CYP2E1ノックアウトマウスをそれぞれ30匹（雄）を準備し、ジクロロプロパン、代謝物メチルグリオキサールの投与を行い、曝露後の代謝物の解析および、肝臓での毒性発現の違いについて検討を行う。
野生型、CYP2E1ノックアウトマウスをそれぞれ30匹（雄）を準備し、ジメチルホルムアミドの経皮投与実験を行い、曝露後の代謝物の解析および、肝臓での毒性発現の違いについて検討を行う。
肝臓での代謝におけるCYP2E1の関与、CYP2E1の有無による毒性発現の違いについて明確にする。

Causes of Carryover

遺伝子改変動物（CYP2E1ノックアウトマウス）の繁殖が進まず、実験に必要な動物数を確保できなかったため実験の実施が遅れている。