多層カーボンナノチューブにより惹起されるエフェロサイトーシス阻害機構の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K12351
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 田部井 陽介 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (40555083)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 多層カーボンナノチューブ / 好中球 / アポトーシス

Outline of Annual Research Achievements

カーボンナノチューブは、幅広い分野での応用が期待されている一方、その繊維状の微小物質という特徴から、健康への影響が懸念されている。我々は、これまで多層カーボンナノチューブ（MWNT-7）に含まれる触媒鉄と好中球に対する有害性との関連を詳細に解析し、分子レベルでの有害性発現メカニズムを明らかにしてきたものの、生体の恒常性維持の視点からの分析は不十分であった。そこで、物理化学的性質を明確化した複数種類の多層カーボンナノチューブを好中球に暴露し、アポトーシス誘導経路の解析を行った。その結果、酸化ストレスの増大やカスパーゼ-3の活性化に加え、ホスファチジルセリンおよびCD47の細胞外提示のバランスの崩壊が引き起こされることが見いだされた。この結果から、多層カーボンナノチューブ暴露により、生体内での好中球のクリアランス阻害が引き起こされる可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

研究代表者が2019年5月より、所属機関の本部組織（事務職）に異動となった。勤務地の変更を伴う異動であったため、研究を十分に遂行できる環境ではなかった。

Strategy for Future Research Activity

これまでの結果から、多層カーボンナノチューブ暴露によって、好中球のホスファチジルセリンやCD47等の細胞外提示バランスの崩壊が明らかになっている。今後は、これらのバランス崩壊によって生じる生体への影響を好中球のクリアランスという視点から明らかにする。

Causes of Carryover

2019年度は研究代表者が、所属機関の本部組織へと異動となり、十分に研究を遂行できる環境ではなかったため、次年度使用額が生じた。2020年度は、当初行う予定であった研究を推進し、主に動物実験による生体恒常性の解析、培養細胞を用いたメカニズム解析を行う予定である。