2018 Fiscal Year Research-status Report
Examination of Lung disorder by organic polymeric materials
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18K10060
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| Research Institution | University of Occupational and Environmental Health, Japan |
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Principal Investigator |
森本 泰夫 産業医科大学, 産業生態科学研究所, 教授 (30258628)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和泉 弘人 産業医科大学, 産業生態科学研究所, 准教授 (50289576)
友永 泰介 産業医科大学, 産業生態科学研究所, 助教 (20721707)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | organicpolymericmaterial / pulmonary fibrosis / lung / rat |
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| Outline of Annual Research Achievements |
石綿やアスベストなどの無機粉じんに対する肺の有害性評価は、疫学的調査、試験管内試験、動物実験（吸入ばく露試験、気管内注入試験）などにより多くの評価が行われている。しかし、有機粉じんにおいては、有機高分子材料であるアクリル酸系水溶性高分子化合物を取り扱う作業場における重篤な呼吸器疾患の事案発生にもかかわらず、現状では有害性（肺障害）に関わる研究はほとんど報告されていない。そこで、われわれは、有機高分子材料の肺障害性を検討するために、ラットを用いた気管内注入試験に基づく実験的検討を行った。ばく露群には、架橋型、非架橋型のアクリル酸系水溶性高分子化合物を蒸留水で懸濁し、低用量、高用量で気管内注入した。対照群には蒸留水を気管内注入した。定期的（6ヶ月間観察）に3DマイクロCTおよび解剖を行い、肺炎症を評価した。3ヶ月までの観察においては、炎症は、架橋型、非架橋型とも用量依存性に起こり、炎症の程度、持続期間は、架橋型が非架橋型より強い傾向にあった。また、不可逆的な変化である肺線維症や肺腫瘍の有無を確認するために、高用量のアクリル酸系水溶性高分子化合物を気管内注入した後2年間の観察を行う群も用意した。
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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
架橋型、非架橋型のアクリル酸系水溶性高分子化合物を蒸留水で懸濁し、F344雄性ラット12週齢に、低用量（0.2 mg/rat）、高用量（1.0 mg/rat）で気管内注入し、定期的（3日、1週間、1ヶ月、3ヶ月）に3DマイクロCTおよび解剖（気管支肺胞洗浄、肺組織採取）を行い、肺炎症を検討した。対照群には蒸留水を気管内注入した。
架橋型アクリル酸系水溶性高分子化合物曝露群では、気管支肺胞洗浄液や肺組織において、用量依存性に著しい好中球性の炎症所見を認め持続した。3か月後に線維化の所見も認めた。非架橋型アクリル酸系水溶性高分子化合物曝露群では、気管支肺胞洗浄液や肺組織において、用量依存性に好中球性の炎症所見を認めたが、炎症は経時的に消退した。線維化の所見は認めなかった。
また、不可逆的な変化である肺線維症や肺腫瘍の有無を確認するために、アクリル酸系水溶性高分子化合物を気管内注入した後2年間の観察を行う高用量群も用意し、現在、観察中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
既に実験を開始している6ヶ月観察群、2年間観察群においては、引き続き、実験を継続する。
物理化学的特性および社会的な使用状況から新たな有機高分子材料を選択し、ラットに2用量の気管内注入試験を行い、定期的（6ヶ月間観察）に3DマイクロCTおよび解剖を行い、肺炎症を評価する。
これらの実験で得られた気管支肺胞洗浄液や病理組織を用いて、サイトカインや酸化的ストレスなどの測定、不可逆性の肺線維症や肺腫瘍の発生の有無の確認を行う。
本研究で得られた知見と、われわれがこれまでに行ってきた工業用ナノ材料を含む金属・無機材料の気管内注入試験の知見とを集約し、相互関連を評価し、有機高分子材料による肺障害についてまとめる。また、病変の進展には、持続炎症が強く関わっていると考えられ、網羅的に遺伝子を解析し、持続炎症に関わる遺伝子の検索を介して、有機高分子材料による肺障害のメカニズムの探索、肺障害評価が可能なバイオマーカーの検索を目指す。
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| Causes of Carryover |
前年度までに研究に大きな問題が発生せず順調に進んだ為、消耗品等に少額の余剰金が発生した。
最終年度の実験等に使用したい為。
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