2019 Fiscal Year Research-status Report
ヒ素曝露作業者のための新規影響マーカーの確立―細胞レベルの代謝活性化を踏まえて―
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18K17357
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
山内 武紀 昭和大学, 医学部, 准教授 (40576287)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ヒ素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
わが国にはヒ素を多く含む海藻や海産物を摂取する独自の文化があることなどから、これまでヒ素を取り扱う作業者における感度・特異度の高い影響マーカーの開発は困難であった。代表者らはこれまで、培養細胞の種類によってヒ素の代謝能が異なり、それらが毒性の組織特性に関連する可能性を示唆してきた。このことを利用し、組織特異性の高い影響マーカーを確立することが本研究の目的である。ジメチルモノチオアルシン酸 (DMMTA) は3価の無機ヒ素よりも毒性が強い可能性が示唆されている有機ヒ素化合物であるが、代表者らはマクロファージ由来株化細胞がDMMTAを産生することを見出した。また、細胞の由来によりDMMTAの産生量に違いがあることも示唆された。よって、DMMTAの産生量が組織特異性に関連していると考えられることから、今年度は超高速液体クロマトグラフ－タンデム型質量分析計(UPLC-MS/MS) によるDMMTAの微量分析法を確立することとした。DMMTAは低分子でありチオール基を持つものの、エレクトロスプレーイオン化法では陽イオンとして検出される。陰イオン交換カラムおよび陽イオン交換カラムを用いた分析法を検討したが、保持が十分ではなく他のヒ素化合物との分離が困難であった。陽イオン交換基と陰イオン交換基を両方持つカラムを使用したところ、良好な結果を得ることができ、標準品を用いた検討では定量限界が概ね0.1 ppbのオーダーであり、高感度な分析手法を見つけることができた。今年度はこれに加え、ヒ素耐性培養細胞を作製するとともに培養上清からDMMTAを高感度で分析する検体の前処理を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
当初計画では、分析法の確立だけでなく、代謝物の解析等も実施する予定であったが、代謝物の種類による前処理法の違い、既報と同じ方法での処理が分析機器の違いによりうまく機能しない、分析機器の故障、培養細胞ごとにヒ素の至適濃度が大きく異なる等の理由から、想定外の時間を要している。
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| Strategy for Future Research Activity |
上記の課題については概ね解決してきたものの、新型コロナウイルス流行への所属機関による対応方針の一つにより、動物実験の新規開始が流行終息まで困難であり、次年度の計画の推進の難しさが懸念される。また、計画自体が遅れているため、研究期間の延長申請も視野に入れている。
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| Causes of Carryover |
前述の理由により、今年度の進捗は当初計画から大幅に遅れている。特に細胞の種類ごとの評価やヒ素代謝物の確認が困難であった。このため、予算（案）よりも少ない
支出額となってしまったが、令和2年度にこの部分についても検討する予定である。
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