2021 Fiscal Year Research-status Report
含酸素芳香族炭化水素類 (oxy-PAHs) に対する統合的大気環境リスク評価
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20K10452
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
三崎 健太郎 静岡県立大学, 看護学部, 助教 (40468591)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 健一郎 静岡県立大学, 看護学部, 教授 (20373219)
高村 岳樹 神奈川工科大学, 工学部, 教授 (50342910)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | oxy-PAHs / アレルギー増悪作用 / 炎症性サイトカイン / 酸化的損傷 / プロモーション活性 / RNA測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肺胞上皮（A549）細胞を用いて、ダニ抗原によるIL-8産生を強く増強させる、含酸素多環芳香族炭化水素（oxy-PAHs）として、複数のキノン類、またoxy-PAHのニトロ体である3-NBAOを確認しているが、これらのうちの多くが抗原なしの単独条件でも有意にIL-8産生を増大させることを見出した。また、Foxp3を組み込んだヒト急性T細胞性白血病（Jurkat）細胞（Treg様細胞）に複数の化合物を曝露させてスクリーニングを行ったところ、非曝露群と比較して、細胞毒性影響のない濃度でTGF-βを有意に減少させるoxy-PAHsが複数確認され、Treg細胞の抑制を介したアレルギー増悪への寄与が示唆された。
一方、oxy-PAHsの遺伝毒性について、活性酸素によるDNA損傷を考慮して、活性酸素によるDNA損傷を高感度検出可能なUMU試験用サルモネラ菌NM800を用いて、活性の検出を行った。いくつかのoxy-PAHsを試験したが、いずれも活性を見出すことができなかった。代謝活性化方法として、フラビンモノヌクレオチド（FMN）を用いる系があるため、その代謝系を加えた試験を行うため、4-NQOに対する感度の比較を行った。
また発ガンプロモーション活性を示す化合物としてoxy-PAHのニトロ体である3-NBAO、比較対象としてPAHのB[k]FA、代表的なプロモーション活性物質であるTPAの3物質に対し、Rasを組み込んだマウス胚線維芽（Bhas42）細胞に3回曝露して14日後のRNAを抽出してRNAseq測定を実施し、細胞増殖、細胞周期などの遺伝子発現パターンにおける違いを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
oxy-PAHsのアレルギー増悪作用評価（短期曝露影響）として、代表的なoxy-PAHsに対して、肺上皮細胞および分化誘導したT様細胞による評価を進めており、活性化合物を複数見出している。各種T細胞分化への影響の遺伝子やタンパク質の発現変化による測定は途上である。一方、発ガン影響評価（長期曝露影響）として、複数のoxy-PAHsに対して活性酸素を考慮した検出系での活性測定を実施したが、さらに代謝活性化法の検討および各物質に対する変異原性、遺伝子損傷性評価を進め、発ガンイニシエーション過程における各物質の寄与を調べる。複数の発ガンプロモーション活性物質に対して、Bhas42細胞における曝露後の遺伝子誘導の増減の評価を進めており、寄与遺伝子の絞り込みとプロモーション活性機構の解明につなげていく。in vitro系の解析評価から知見を得ることを先に進めており、in vivoにおけるアレルギー増悪作用に関する実験については、対象物質の絞り込みまでを行ったが、遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
oxy-PAHsのアレルギー増悪作用評価（短期曝露影響）では、Foxp3を組み込んだ（Treg様）細胞におけるTGF-β、IL-10等の各種シグナル誘導の抑制に関わる化合物を探索し、活性化経路について各種阻害剤等を用いて調べる。さらに、RORγtを組み込んだ（Th17様）細胞に対してもIL-17等のサイトカイン産生増強活性を評価し、活性化合物およびそれらの活性化経路の探索を実施する。さらに、in vivo系の実験も進めていき、気管内投与における抗原およびoxy-PAHs（5,6-ChQ、3-NBAOを対象とする）の共曝露影響（炎症反応やT細胞感作性など）を調べる予定である。
発ガン影響評価（長期曝露影響）では、イニシエーション過程として、oxy-PAHsの活性酸素発生能力、酸化的損傷生成について、代謝活性化法の検討も行いながら、活性測定を進めていく。発ガンプロモーション過程においては、Bhas42細胞における曝露後の遺伝子誘導の増減を経時的に評価し、寄与遺伝子の同定を目指し、機構解明につなげる。
加えて、複数の化合物の同時曝露における、各活性の変化について、特に異なるシグナル経路を介する化合物の組み合わせに注目して評価することを目指す。
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