揮発性有機化合物による化学物質過敏症における感受性要因の決定とその治療展開
| Project/Area Number |
21H03181
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
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| Research Institution | Wakayama Medical University |
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Principal Investigator |
太田 茂 和歌山県立医科大学, 薬学部, 教授 (60160503)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐能 正剛 和歌山県立医科大学, 薬学部, 准教授 (00552267)
古武 弥一郎 広島大学, 医系科学研究科(薬), 教授 (20335649)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
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| Keywords | 化学物質過敏症 / 揮発性有機化合物 / 匂い物質 / 嗅上皮 / 薬物代謝酵素 |
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| Outline of Research at the Start |
化学物質過敏症の中には、匂い物質となる揮発性有機化合物の室内曝露により、脳神経系への健康影響を呈することが知られている。その発症には個人差があり、そのメカニズムは十分に分かっていない。その決定要因を明らかとするため、化学物質による嗅上皮における嗅覚受容体の活性化における薬物代謝酵素の寄与を調べる。これは、化学物質の使用基準の設定、化学物質過敏症の診断マーカーや治療薬の開発に貢献できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
化学物質過敏症の原因となりうる匂い物質や揮発性有機化合物の感受性の決定要因を明らかにするため、in vitro、in vivo評価系を用いて、嗅上皮や鼻粘液における薬物代謝と嗅覚機能との関連性を明らかにしていくことを目的とする。嗅上皮や鼻粘液における薬物代謝酵素の誘導剤または阻害剤が、匂い物質の代謝を変化させることにより嗅覚受容体の活性化を制御することができる化学物質過敏症治療薬となることが期待される。
当該年度は、アルデヒド基を有する揮発性有機化合物を検証化合物として用い、次のような研究成果が得られた。
質量分析装置を用いたプロテオミクス解析の結果、マウスの嗅上皮には、様々な薬物代謝酵素が肝臓と同程度発現していることが明らかとなった。また、鼻腔洗浄液にも薬物代謝酵素が存在していることが分かった。この中には、アルデヒドからカルボン酸への酸化に関わるアルデヒド酸化酵素、アルデヒド脱水素酵素も含まれていた。芳香族アルデヒド化合物、脂肪族アルデヒド化合物を鼻腔洗浄液と一緒にインキュベーションさせたところ、カルボン酸体の代謝物が生成された。また、阻害剤や補酵素を用いた実験から、アルデヒド酸化酵素、アルデヒド脱水素酵素の関与が示唆された。鼻腔洗浄液に存在する薬物代謝酵素は、嗅上皮から分泌された可能性があり、その分泌メカニズムも考慮しながら、今後、マウスの行動評価やヒト組織を用いた代謝評価を行っていきたいと考えている。
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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
揮発性有機化合物を検証化合物として用い、嗅上皮だけでなく鼻腔洗浄液における薬物代謝の関与をin vitro評価にて確認することができた。これら成果は、学会にて発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
薬物代謝酵素の発現や活性には一般に個人差があることを鑑みると、嗅上皮における薬物代謝能は、化学物質過敏症の感受性を決定づける因子となっている可能性がある。今後、以下の研究を中心に進め、in vitroだけでなく、in vivoさらにはヒトにおいて薬物代謝の関与を明らかにしていきたい。
1.マウスの行動評価
上記の匂い物質の代謝評価を踏まえて、代謝の寄与が大きい匂い物質を選定し、この匂い物質に対するマウスの嗅覚閾値、嗜好性、識別力などを行動試験により評価する。その際に、menadioneなどのAOX阻害剤を併用することで鼻腔内の薬物代謝活性を変化させたマウスと比較し、嗅覚機能における薬物代謝の寄与を精査する。
2.ヒト組織を用いた代謝評価
ヒトから採取した嗅上皮や鼻粘液を用いてアルデヒドを有する揮発性有機化合物の代謝評価を行う。その上で化学物質過敏症の感受性との関連性を精査する。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
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[Presentation] Metabolic activities of aldehyde volatile organic compounds in olfactory epithelium and nasal mucus2022
Author(s)
Naoki Takaoka , Seigo Sanoh , Yaichiro Kotake, Mariam Esmaeeli, Silke Leimkuhler, Mami Kurosaki, Mineko Terao, Enrico Garattini, Hideki Sakatani, Daichi Murakami, Masamitsu Kono, Muneki Hotomi, Shigeru Ohta
Organizer
2022 Japan/Korea Joint Symposium on Pharmaceutical Health Science and Environmental Toxicology
Related Report
Int'l Joint Research
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