2023 Fiscal Year Research-status Report

マイクロRNAの網羅的解析を用いた高分子化合物による肺障害機序の解明

Research Project

Project/Area Number	22K10499
Research Institution	University of Occupational and Environmental Health, Japan
Principal Investigator	東泰幸産業医科大学, 医学部, 診療助教 (00910928)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	西田千夏産業医科大学, 産業生態科学研究所, 助教 (00461583) 友永泰介産業医科大学, 産業生態科学研究所, 助教 (20721707) 森本泰夫産業医科大学, 産業生態科学研究所, 教授 (30258628) 東秀憲産業医科大学, 産業生態科学研究所, 教授 (40294889) 矢寺和博産業医科大学, 医学部, 教授 (40341515) 和泉弘人産業医科大学, 産業生態科学研究所, 准教授 (50289576)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords	micro RNA / エクソソーム / 架橋型アクリル酸系水溶性高分子化合物 / じん肺
Outline of Annual Research Achievements	本研究の目的は、架橋型アクリル酸系水溶性高分子化合物(アクリル酸系ポリマー)による持続性の肺炎症・線維化にどのようなエクソソーム内包microRNAが関与するかどうかを解明することである。前年度にアクリル酸系ポリマー(分子量 76.8万、架橋構造あり)を13週間、対照群と2つの濃度(0 mg/m3、0.2 mg/m3、2.0mg/m3)で吸入ばく露させたラットの解剖(ばく露終了後3日、1ヶ月、3ヶ月、6ヶ月)を行った。当該年度は解剖時に採取した気管支肺胞洗浄液からエクソソームを抽出(方法は当研究グループからの以前の報告(Oncol Rep. 2020 Nov;44(5):2198-2210.)を参考)し、さらにそのエクソソームからmicroRNAを精製した。またサンプルのRNAの濃度を確認した上で、マイクロアレイを行った。今回の研究の意義・重要性については以下の通りである。最近本邦でアクリル酸系ポリマーによる進行性の肺障害が発生し、それは石綿や結晶質シリカの吸入により引き起こされる従来のじん肺よりも短期間でかつ重篤な肺障害を引き起こしたことが報告されており、労災認定もされた。特にアクリル酸系ポリマーは粘性や吸水性などの特性を持ち、その特性の違いを利用して様々な日用品や、食品や医薬品の添加物として用いられており、製造する作業者だけでなく一般消費者にとっても生体影響が懸念される。ただアクリル酸系ポリマーがどのようにして進行性の肺障害を引き起こしたかの機序については不明なところが多く、現状の課題であると考えている。炎症や線維化の持続・進行に関してはエクソソーム内のmicro RNAによる転写制御の関与の報告もあり、アクリル酸系ポリマーによる肺障害にもエクソソームならびにmicro RNAが関与しているのではないかと考え、今回の研究を行っている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason ラットに対する架橋型アクリル酸系水溶性高分子化合物を用いた13週間の吸入ばく露試験は前年度に無事終了しており、また各観察期間のラットの解剖も既に終了している。解剖の際に採取した気管支肺胞洗浄液からエクソソームを抽出し、そのサンプルからのmicroRNAの精製も行うことができた。さらにそれらのサンプルでマイクロアレイも行うことができた。エクソソームの抽出方法は、当研究グループからの以前の報告(Oncol Rep. 2020 Nov;44(5):2198-2210.)を参考に行った。
Strategy for Future Research Activity	今後はマイクロアレイの結果を確認し、架橋型アクリル酸系水溶性高分子化合物の吸入曝露でどのmicroRNAが変化したか、またそのmicroRNAが制御するmRNAは何であるのか、そのmRNAは肺障害とどのような関連があるのか、などについての総合的な解析を進め、当該物質による炎症や線維化に関与する遺伝子を究明する。
Causes of Carryover	前年度に引き続き当該年度も研究に大きな問題が発生せずに順調に進んだため、消耗品等に少額の余剰金が発生した。試薬や消耗品が高額であるため、余剰金はこれらの購入に使用する予定である。