2019 Fiscal Year Annual Research Report
京野菜に特異的に含まれる発がん抑制成分のヒトへの適用を目的とした食品機能性研究
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19H01610
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University |
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Principal Investigator |
中村 考志 京都府立大学, 文学部, 教授 (90285247)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今井 俊夫 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 施設長 (20342884)
岡本 繁久 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (30211808)
佐々木 梓沙 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 助手 (90761966)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 和食文化 / 京野菜 / 桂ウリ / がん / メチル化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
京野菜の桂ウリを食べたときに，胃内で生成するメチルチオ酢酸（MTA）がもつ，発がん予防効果と治療効果の特性を明らかにする研究をおこなった．
１．MTA経口投与により，高脂肪食－DMBA誘発のF344雌性ラット乳腺発がんの抑制傾向（予防効果）がみられた．
F344雌性ラット60匹を3群に分け，5-9週齢時に乳腺発がんを促進する目的で各群に高脂肪食を与え，7週齢時に乳腺発がん物質であるDMBAを50 mg/kg体重の用量で1回強制経口投与した．10週齢時以降はMTAを0.0025, 0.005%の濃度の飲水として投与し，乳がんの発生を触診にて観察している．実験開始17週目（22週齢）時点においては体積1cm3以上の腫瘤の発生頻度は，対照群25%に対し，MTA投与群では5-16%と，暫定的に抑制傾向が観察されている．
２．MTA経口投与により，ヒト大腸がん細胞移植の雌性ヌードマウスの腫瘍増殖抑制傾向（治療効果）がみられた．
BALB/c SLc-nu/nu雌性ヌードマウス10匹にヒト大腸がん細胞（RCM-1細胞）を後頚部に移植し，MTAの治療効果を得るために必要なMTA投与量の決定を試みた．対照群と比較してMTA 0.4%と0.2%の濃度の飲水投与群，摂取開始52日目における相対腫瘍体積は低値を示し，MTAの腫瘍増殖抑制効果が観察された．
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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
MTAのがん予防効果と治療効果について検討した結果，MTAを経口投与した動物で，腫瘍の形成過程の抑制とヒト大腸がん細胞担がん状態からの腫瘍の増殖抑制効果の両作用が観察される点で研究の前進が見られている．MTAによる遺伝子サイレンシング作用機構を解明する試験についての予備試験をおこなった結果，2020年度に計画する研究を開始できる条件を決定できた点で研究の前進が見られている．上記観点から，研究がおおむね順調に進展していると考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
１．メチル化解析によるMTA遺伝子サイレンシング機構のin vitroでの解明：a. MTAのメチル基は生理的な条件下でDNAとヒストンへの転移の有無を明らかとするため，非酵素的な転移は，アミノ酸とシトシンとMTAを試験管内で混合し，メチル化アミノ酸とメチル化シトシン（5mC）の生成の有無をGC-MSとRF-HPLCで確認する．酵素的な転移は，シトシンとMTAとメチル基転移酵素を試験管内の生理的条件下（37°C, pH 7.0-7.4）で混合し，5mCの生成の有無をRF-HPLCで確認する．生理学的な条件をin vitroで構築することが困難な場合は，in vivoでF344ラットにMTAを投与し，血液と尿に増加してくる5mCとメチル化アミノ酸関連化合物を定量する．；b. MTAのヒト大腸がん細胞（RCM-1細胞）におけるcyclinE2とcdc25Aの遺伝子発現の抑制がプロモーター領域のメチル化の介在の有無を明らかとするため，MTA をRCM-1細胞に処理しcyclinE2とcdc25Aのプロモーター領域のメチル化の増加を確認する．DNAメチル化解析はビックス（Bisulfite Cloning Sequence）法を洗練し，CpGアイランドと5か所のバイサルフェイト反応の完全性判定部位を同時増幅する疑陽性0%のメチル化解析法を確立する．
２．MTAの哺乳動物での発がん予防作用の確認と有効用量の推定：ヒト大腸がん細胞移植ヌードマウスでの腫瘍重量抑制効果の確認は，8週令雌性ヌードマウス（30匹を予定）にRCM-1細胞を皮下移植し，MTAを混餌投与（0.01-0.2%）と飲水経口投与（0.1-2%）したときの腫瘍重量の減少を確認する．このとき効果が見られる投与量を次年度以降の実験での投与量として決定する．b. MTAの分化誘導作用のF344ラットを用いた検討は2019年度から継続した実験の結果からMTAの有効量を決定する．
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