東アジアのヒ素汚染地域住民におけるヒ素毒性修飾因子に関する研究

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24406009
• Section: 海外学術
• Research Institution: Tokushima Bunri University
• Principal Investigator: 姫野 誠一郎 徳島文理大学, 薬学部, 教授 (20181117)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 角 大悟 徳島文理大学, 薬学部, 准教授 (30400683) ; 宮高 透喜 徳島文理大学, 薬学部, 助教 (50157658)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: ヒ素 / アジア / 地下水汚染 / メチル化代謝 / 免疫能

Research Abstract

本研究はバングラデシュとカンボジアの2カ国におけるヒ素汚染に注目して行っている。
バングラデシュについては、住民のヒ素摂取量と血液中の動脈硬化に関する指標との関係を調べ、ヒ素摂取量が高い人ほど酸化LDLレベルが高く、HDLレベルが低くなること、他の血管障害、炎症の指標も高くなることを明らかにした。血中サイトカイン20種類以上を測定した結果、多くのサイトカイン濃度が上昇していた。免疫能については、細胞レベルでの実験により、ヒ素をナチュラルキラー細胞やT細胞に作用させると、発現が上昇、あるいは低下するサイトカインが存在することを見いだした。5月から1年間にわたり、バングラデシュのIslamic大学のKarim博士をポスドクとして迎え、バングラデシュの米、野菜について総ヒ素濃度と化学形態別のヒ素濃度について詳細な分析を行った。また、細胞にヒ素メチル化酵素の遺伝子を導入し、無機ヒ素である亜ヒ酸を添加した後、細胞溶解液をHPLC-ICP-MSに導入することでヒ素のメチル化能力を測定した。しかし、遺伝子導入していない通常細胞では、ヒ素検出の感度に限界があり、さらに検討を要することがわかった。
カンボジアについては、初年度に収集した試料を用い、魚介類からのヒ素摂取量のヒ素の化学形態別摂取量の計測を開始した。一方、調査対象地としたメコン川下流域の住民が摂取する魚介類は、国境を接するベトナムから多くの行商人が来て販売しているので、カンボジアに近いベトナムの養殖池からの淡水魚の収集も行った。これまで魚介類に含まれるヒ素はアルセノベタインというほとんど毒性のないヒ素化合物と考えられてきたが、それは海産魚の話であり、カンボジアの住民が多食する淡水魚のヒ素化合物の化学形態を、HPLC-ICP-MSで解析した結果、アルセノベタイン以外の多くのヒ素化合物が含まれていることを見いだした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度→来年度の計画として下記の5項目を予定した。
１．試料中元素分析と化学形態の解析、２．ヒ素が免疫機能に及ぼす影響の細胞生物学的解析、３．血液試料を用いた免疫機能の解析、４．ヒ素の化学形態別分析の高感度化、５．試料収集地域の拡大、である。全体として研究は良好に進行した。ヒ素の化学形態別分析の手法を確立し、採集試料も水や尿だけでなく、穀類、野菜、魚介類に拡大している。しかし、２．と３．をつなげる研究、すなわち細胞生物学的解析の結果を人の血液試料に応用する段階に行くのは容易でないことを実感している。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究の進行状態により、井戸水のみならず、米、野菜、魚介類からのヒ素摂取の実態を明らかにする必要性を感じている。そのため、来年度はさらにカンボジア、バングラデシュから上記の試料を収集して、ヒ素の総量のみならず、化学形態別の摂取量を明らかにする予定である。特に、カンボジアの内陸部では、海産魚ではなく、淡水魚を多量に摂取するため、淡水魚におけるヒ素の化学形態の同定、摂取量の定量的評価が必要と考えている。ヒ素のメチル化能力、あるいはヒ素が免疫機能に及ぼす影響については、さらに基礎的な検討を続ける必要がある。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

利息分
不足分の補填

Research Products

• [Journal Article] An integrative study of the genetic, social and environmental determinants of chronic kidney disease characterized by tubulointerstitial damages in the North Central Region of Sri Lanka. (2014)
  • Author(s): Nanayakkara, S., Senevirathna, S., Abeysekera, T., Chandrajith, R., Ratnatunga, N., Gunarathne, E., Yan, J., Hitomi, T., Muso, E., Komiya, T., Harada, K., Liu, W., Kobayashi, H., Okuda, H., Sawatari, H., Matsuda, F., Yamada, R., Watanabe, T., Miyataka, H., Himeno, S., Koizumi, A.
  • Journal Title: J. Occup. Health Volume: 56(1) Pages: 28-38
  • DOI: 10.1539/joh.13-0172-OA
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Arsenite retards the cardiac differentiation of rat cardiac myoblast H9c2 cells. (2013)
  • Author(s): Sumi, D., Abe, K., Himeno, S.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. Volume: 436(2) Pages: 175-179
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.05.069.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Increases in oxidized low density lipoprotein and other inflammatory and adhesion molecules with a concomitant decrease in high density lipoprotein in the individuals exposed to arsenic in Bangladesh. (2013)
  • Author(s): Karim, M. R., Rahman, M., Islam, K., Mamun, A. A., Hossain, H., Hossain, E., Aziz, A., Yeasmin, F., Agarwal, S., Saud, Z. A., Nikkon, F., Hossain, M., Mandal, A., Jenkins, R. O., Haris, P. I., Miyataka, H., Himeno, S., and Hossain, K.
  • Journal Title: Toxicol. Sci. Volume: 135(1) Pages: 17-25
  • DOI: 10.1093/toxsci/kft130.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Assessing Arsenic Exposure by Human Samples in the Residents of Cambodia. (2013)
  • Author(s): ○姫野誠一郎
  • Organizer: NIES Arsenic Workshop 2013
  • Place of Presentation: 国立環境研究所（つくば市）
  • Year and Date: 20131210-20131210
  • Invited
• [Presentation] Effects of arsenic on immunological functions. (2013)
  • Author(s): ○角大悟、姫野誠一郎
  • Organizer: Xth ISTERH 2013
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京）
  • Year and Date: 20131117-20131122
  • Invited
• [Presentation] Metal profiles in segmented hair samples obtained in arsenic-polluted areas. (2013)
  • Author(s): ○Yuan-Po Lee、宮高透喜、姫野誠一郎
  • Organizer: Xth ISTERH 2013
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京）
  • Year and Date: 20131117-20131122
• [Presentation] Associations of circulating molecules involved in atherosclerosis with arsenic exposure. (2013)
  • Author(s): ○Rezaul Karim、Mashiur Rahman、Khairul Islam、Abdullah Al Mamun、姫野誠一郎、Khaled Hossain
  • Organizer: Xth ISTERH 2013
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京）
  • Year and Date: 20131117-20131122
• [Presentation] カンボジアヒ素汚染地域における尿中ヒ素化学形態と魚介類摂取量. (2013)
  • Author(s): ○姫野誠一郎、森田晴絵、藤森千鶴、宮高透喜、Suthipong Sthiannopkao
  • Organizer: 第19回ヒ素シンポジウム
  • Place of Presentation: 九州大学（博多市）
  • Year and Date: 20131116-20131117
• [Presentation] Speciation of urinary arsenic metabolites in Cambodian residents living in arsenic-polluted areas. (2013)
  • Author(s): ○姫野誠一郎、宮高透喜、森田晴絵、S.Sthiannopkao
  • Organizer: Metallomics 2013
  • Place of Presentation: Oviedo (Spain)
  • Year and Date: 20130708-20130711
• [Presentation] Effects of inorganic arsenite on the function of transcription factor Evi-1. (2013)
  • Author(s): ○田村嶺、角大悟、姫野誠一郎
  • Organizer: 第23回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
  • Place of Presentation: 武蔵野大学（東京）
  • Year and Date: 20130621-20130622
• [Presentation] Effects of arsenite on esophagus in acutely and chronically administrated mice. (2013)
  • Author(s): ○鶴本未有、角大悟、姫野誠一郎
  • Organizer: 第23回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
  • Place of Presentation: 武蔵野大学（東京）
  • Year and Date: 20130621-20130622
• [Remarks] 徳島文理大学薬学部衛生化学・研究業績
  • URL: http://p.bunri-u.ac.jp/lab10/gyoseki.html