2023 Fiscal Year Research-status Report

高分子化合物による肺障害と機序の解明：エクソソーム内のmicroRNAを用いた網羅的解析

Research Project

Project/Area Number	23K09661
Research Institution	University of Occupational and Environmental Health, Japan
Principal Investigator	森本俊規産業医科大学, 医学部, 診療助教 (40962072)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	西田千夏産業医科大学, 医学部, 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) 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) 櫻井和朗北九州市立大学, 環境技術研究所, 教授 (70343431)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Keywords	micro RNA / エクソソーム / アクリル酸系水溶性高分子化合物 / じん肺
Outline of Annual Research Achievements	最近本邦で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、物理化学的特性の一つであるカルボキシ基の影響を考えている、また、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る。本研究の目的は、アクリル酸系ポリマーによる持続性の肺炎症・線維化の機序を解明するべく、肺病変の検討、エクソソーム内包microRNAの解析、肺障害関連の物理化学的特性の検討を行うことである。当該年度に実施した研究の成果については、カルボキシ基の有無のアクリル酸系ポリマーを気管内注入し、ラットの解剖を行った。観察期間はばく露終了後3日、1週間、1ヶ月、3ヶ月、6ヶ月に設定した。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. 2020Nov;44(5):2198-2210.)を参考に行った。今年度は、解剖し、肺組織を凍結保存を行った。来年度はこの保存した組織を解凍し、ポアサイズの異なるチューブを用いてエクソソームを抽出する予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason ラットに対するアクリル酸系水溶性高分子化合物を用いて、気管内注入試験は無事終了しており、またラットの解剖も既に一部施行されている。また解剖の際に気管支肺胞洗浄液を回収し、その検体の一部を今回の研究で用いるために取り分け、その検体からエクソソームの抽出も行っている。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	今後は抽出したエクソソームからさらに内包されているmicro RNAの精製を行い、マイクロアレイによる網羅的な解析を行うことで、アクリル酸系水溶性高分子化合物の吸入ばく露により増減した気管支肺胞洗浄液中のmicro RNAをピックアップし、そのmicro RNAが制御するmRNAと肺障害性の関係を総合的に検討し、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	令和5年度は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。