2014 Fiscal Year Annual Research Report
トキシコリピドミクスの手法を用いた環境化学物質の新たな毒性解析・評価法の構築
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25293033
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
原 俊太郎 昭和大学, 薬学部, 教授 (50222229)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 由香 昭和大学, 薬学部, 助教 (40635108)
桑田 浩 昭和大学, 薬学部, 講師 (80286864)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 環境化学物質 / リン脂質代謝 / プロスタグランジン / トキシコリピドミクス / 遺伝子改変マウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、化学物質曝露により生じる脂質組成の変化・生理活性脂質の産生に注目し、これらの変化を網羅的に解析するトキシコリピドミクスの手法を用いた新たな化学物質の毒性解析・評価法を構築することを目的としている。本年度は以下の点を明らかにした。
1. DMBA/TPAの皮膚塗布に伴う脂質プロファイル変化の検討：マウス背部にDMBA/TPAを塗布することにより皮膚がんを惹起した後、皮膚組織中のプロスタグランジン（PG）類の産生を解析したところ、PGE2やPGD2の産生増加が観察された。一方、膜結合型PGE合成酵素-1（mPGES-1）の遺伝子欠損（KO）マウスにDMBA/TPAを塗布しても、PGE2産生上昇は起こらず、皮膚がんの発症頻度も抑えられることがわかった。
2. シスプラチン曝露に伴う脂質プロファイル変化の検討：ヒト膀胱癌細胞EJをシスプラチンに曝露すると細胞死が引き起こされるが、この際あらかじめ過酸化脂質除去能を有するiPLA2γをノックダウン（KD）すると、シスプラチンに対する感受性が増すことがわかった。現在、シスプラチン曝露に伴う過酸化脂質産生の変化について解析を進めている。
3. ドキソルビシン曝露に伴う脂質プロファイル変化の検討：心筋障害を引き起こすドキソルビシンのマウスにおける毒性発現は、iPLA2γと同様に過酸化脂質除去能を有するPHGPxの欠損により増強される。PHGPx KOマウスでは、ドキソルビシン処理によるホスファチジルコリンヒドロペルオキシド産生が顕著に増加していることがわかった。
4. 化学物質の新たな毒性マーカーとなりうる過酸化脂質の探索・同定：遊離脂肪酸をアシルCoAに変換するACSL4をKDした細胞では、5,11-diHETE等、化学物質の新たな毒性マーカーとなりうる新奇過酸化脂質が検出される。ACSL4 KOマウスの肺でも実際5,11-diHETEが検出されることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、皮膚において発がん性を示す化学物質DMBA/TPAの曝露に伴う脂質プロファイルの変化について検討することができた。現在、膀胱において発がん性を示すBBN曝露の実験も進行中である。さらに、これらの化学発がん実験においては、mPGES-1やPGISといったPG最終合成酵素の遺伝子欠損（KO）マウスも用いることで、PG類の産生変化と発がん・がんの進展との関連についても解析中である。
シスプラチンやドキソルビシン、メチル水銀といった酸化ストレスを惹起する化学物質曝露に伴う脂質プロファイルの変化についても解析が進みつつあるが、これらについてはKOマウス等を用いる検討等がまだ不十分である。
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| Strategy for Future Research Activity |
発がん性を示す化学物質として、大腸がんを惹起するアゾキシメタン、皮膚がんを惹起するDMBA/TPAに加え、膀胱がんを惹起するBBNをマウスに曝露する実験を開始しており、今後はまず、この膀胱における化学発がんの進行に伴う脂質プロファイル変化の解析を行う。
また、ドキソルビシンのみならず、カドミウム、メチル水銀、シスプラチン、パラコートなど、酸化ストレスを惹起することにより特定臓器に毒性を示す化学物質を、順にマウスに投与し、脂質プロファイル変化の検討を進める。この際同時に、iPLA2γやPHGPxといった過酸化脂質の除去に関わる酵素のKOマウスを用いた検討も行う。
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| Causes of Carryover |
本年度は、マウス等の実験動物代が計画以上にかからず、次年度に基金をまわすことが可能となった。また、機器についてもほぼ既存の機器で解析を行うことが可能であったため、比較的低価格の遠心濃縮器、バイオマルチクーラー以外に購入する必要がなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
様々な化学物質を曝露する実験を行うために、当初の計画以上にマウスが必要となる。研究費の多くは実験動物代を中心に、物品の購入にあてる計画である。
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[Journal Article] Time course-changes in phosphatidylcholine profile during oxidative modification of low-density lipoprotein2014
Author(s)
Sasabe, N., Keyamura, Y., Obama, T., Inoue, N., Masuko, K, Igarashi, Y., Aiuchi, T., Kato, R., Yamaguchi, T., Kuwata, H., Iwamoto, S., Miyazaki, A., Hara, S., Yoshikawa, T., Itabe, H.
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Journal Title
Lipids in Health and Disease
Volume: 13
Pages: 48
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Group VIB calcium-independent phospholipase A2 (iPLA2γ) regulates platelet activation, hemostasis and thrombosis in mice2014
Author(s)
Yoda, E., Rai, K., Ogawa, M., Takakura, Y., Kuwata, H., Suzuki, H., Nakatani, Y., Murakami, M., Hara, S.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 9
Pages: e109409
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Involvement of calcium-independent phospholipase A2γ (iPLA2γ) in tumor growth2015
Author(s)
Hara, S., Yoda, E., Nakatani, Y., Nakayama, S., Suzuki, Y., Kondo, Y.
Organizer
6th International Conference on Phospholpase A2 and Lipid Mediators (PLM2015) from bench to translational medicine
Place of Presentation
京王プラザホテル（東京都新宿区）
Year and Date
2015-02-11 – 2015-02-11
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