2020 Fiscal Year Research-status Report

Study on the metabolic effects of endocrine-disrupting chemicals on nuclear receptors

Research Project

Project/Area Number	18KK0320
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	松島綾美九州大学, 理学研究院, 准教授 (60404050)
Project Period (FY)	2019 – 2021
Keywords	活性発現の分子機構 / エネルギー代謝 / 生物活性分子 / 人体有害物質 / 内分泌かく乱物質 / 微量化学物質
Outline of Annual Research Achievements	プラスチック原料であるビスフェノールＡ(BPA)は、いわゆる環境ホルモンとして知られる有害環境化学物質である。近年、この代替として、BPA誘導体である、新世代ビスフェノールが使用されている。しかし、これらの安全性に関する研究はほとんど行われていない。こうしたなか、新世代ビスフェノールによるエストロゲン受容体αの活性が、核内受容体が複数存在することにより増強されることを見出した。これを解明する基課題を実施している。この研究過程で、新世代ビスフェノールを胎仔期暴露して生まれた仔マウスは、比較対照群よりも太るという意外な現象に気がついた。この解明のために、ホルモン受容体と代謝異常研究の第一人者であるEvans教授と共に、ノックアウトマウスを用いた国際共同研究を行う。本国際共同研究は、生殖系や脳神経系の悪影響が注目される有害環境化学物質研究において、世界的な新展開を導く。当初計画では、第二年度に海外共同研究者を訪問予定であった。しかし、渡航先のEvans教授の受け入れ態勢の都合により、申請時の当初計画では第二年度に予定していた研究代表者の渡航を初年度に前倒し、エストロゲン関連受容体γ型（ERRγ）をタモキシフェンの投与により時期特異的に自在にノックアウトできる、コンディショナルノックアウトマウスを用いた実験を行った。そこで、第二年度である本年度は、初年度に計画していた新世代ビスフェノール暴露マウスの行動解析を日本で実施した。コロナウイルス感染拡大による行動制限のため、実験開始時期が遅れたものの、予定通り行動解析を行うことができた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 申請時の当初計画では、初年度は新世代ビスフェノール暴露マウスの行動解析を日本で実施し、第二年度に海外共同研究者を訪問する予定であった。しかし、海外共同研究者の受け入れ態勢の都合により、当初計画では第二年度に予定していた研究代表者の渡航を初年度に実施し、第二年度に新世代ビスフェノール暴露マウスの行動解析を日本で実施した。その結果、初年度にはEvans教授が保有する、ERRγをタモキシフェンの投与により時期特異的に自在にノックアウトできる、コンディショナルノックアウトマウスを用いて、タモキシフェンの投与によるERRγのノックアウトの効率を詳細に解析することができた。また、コンディショナルノックアウトマウスに対する新世代ビスフェノールの暴露は、時間の制約上、実施しないこととした。第二年度である本年度には、初年度に計画していた新世代ビスフェノール暴露マウスの行動解析を日本で実施した。コロナウイルス感染拡大による行動制限のため、実験開始時期が遅れたものの、予定通り行動解析を実施することができた。総合的には、当初計画どおりの順調な成果を得られた。
Strategy for Future Research Activity	第二年度は、コロナウイルス感染拡大の影響により、実験に時間がかかる新世代ビスフェノール暴露マウスの行動解析を優先して実施したため、最終年度となる今年度は、培養細胞における発現遺伝子の解析と新世代ビスフェノール胎仔期暴露マウスの胎仔脳を用いた、発現遺伝子の網羅的解析およびクロマチン免疫沈降シークエンス解析を実施する予定である。現在、クロマチン免疫沈降シークエンス解析に最適な抗体や、実験条件を確定しているところである。現在までに、クロマチン免疫沈降シークエンスに用いるための、胎仔脳より抽出するクロマチン画分の作製条件について、最適な実験条件を見いだすことができた。また、第二年度に実施した、新世代ビスフェノール暴露マウスの行動解析において、動物の行動に若干の変化が見られたことから、想定していた、代謝関連遺伝子の発現変動に加え、脳神経系関連の遺伝子発現変動にも注目する。訪問先から帰国する直前に行った実験の解析について、データが出たので先方で解析する旨の連絡があったので、引き続き解析を行う。こうして、訪問先における実験結果についても継続して議論する。こうして、胎仔期暴露特有の新世代ビスフェノールの影響を詳細に解明する。