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多因子乗算論に基づく薬物障害検知モデルとしての遺伝子改変促進加齢動物の作出と解析

研究課題

研究課題/領域番号 13670236
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 実験病理学
研究機関国立医薬品食品衛生研究所

研究代表者

平林 容子  国立医薬品食品衛生研究所, 毒性部, 室長 (30291115)

研究分担者 井上 達  国立医薬品食品衛生研究所, 安全性生物試験研究センター, センター長 (50100110)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2002年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード加齢の多因子乗算論 / 造血幹細胞 / klotho遺伝子変異マウス / p53欠失マウス / ゴンペルツ生存曲線
研究概要

生物は例えば所謂抑制因子のような要因遺伝子を一つ一つ分子進化的に獲得していくなかで、現在の寿命を獲得するに至ったものと考えられ、他方、これに対する化学物質などの異物は種々のストレス負荷の形で促進加齢に働くものと認識される。本研究では、心血管系の異常で早期に死に至るklotho遺伝子機能の不全状態と、種々のDNA障害修復の不全並びにゲノムの不安定を惹起するp53の欠失状態の、双方を生かした実験動物を作出し、新しい老化モデル、促進加齢マウスの樹立を目指し、ひいてはそれらの薬物検知モデルとしての可能性を追求してきた。
その結果、以下の3点について実験の結果から結論が得られた。
(1)klothoマウスにおける造血幹細胞の分子生物学的特徴:klotho変異マウスの造血幹細胞は、p53がヘテロで欠失しているとき、その放射線感受性がp53のヘテロ欠失状態に比べて有意に鈍化する性質をもっており、その程度はp53ホモ欠失状態の造血幹細胞のそれに匹敵していた。従って、klotho遺伝子機能に直接apoptosis促進機能があるかの如何は明らかではないが、その欠失が、apoptosisの抑制を含むその背景に基づいていて、これと符号した腫瘍の好発生を潜在的に持ちうることを明らかにした。合わせて、klotho不全状態では、一部の造血幹細胞の分画でその細胞周期を巡る機能が通常の老化マウスのそれに近似する所見が得られた。超未分化な造血幹細胞分画での検証に興味が持たれる。
(2)klothoマウスにおける造血幹細胞の潜在的好発がん性:前項における解析結果を合わせて行った小核試験では、klotho不全状態に惹起されるapoptosisの抑制に起因すると思われるメチルニトロソウレア(MNU)によって誘発される小核の頻度が有意に高かった。引き続くヘテロ欠失動物を用いた検討により、基本的にklotho欠失造血幹細胞には易白血病原性の潜在能のあることが証明された。
(3)p53・klotho共にヘテロ欠失状態での発がん性の解析:p53ヘテロ欠失マウスでの発がん性へのklotho欠失による修飾について検討する目的で、p53欠失マウスとklothoマウスとの交配によって作成した両者ヘテロ欠失のマウスを用いたMNUの単回投与による発がん性を観察した。結果として、klotho欠失による50%生存日数の短縮がみられた。尚、発生した腫瘍の頻度及び内訳については、有意な違いは認められなかった。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (73件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (73件)

  • [文献書誌] Hirabayashi Y, et al.: "Mechanism of benzene-induced hematotoxicity and leukemogenicity : Current review with implication on microarray analyses."Toxicologic Pathology. 32(supple2)(In press). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuboi I, et al.: "Senescent B-lymphopoiesis is balanced in suppressive homeostasis : decrease in IL-7 and TGF-β levels in stromal cells of senescence-accelerated mice (SAM)."Experimental Biology and Medicine. 229. 494-502 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] MacDonald J, et al.: "The utility of genetically modified mouse assays for identifying human carcinogens : a basic understanding and path forward"Toxicol Sci. 77(2). 188-194 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirabayashi Y, et al.: "Evaluation of nonthreshold leukemogenic response to methyl nitrosourea in p53 deficient C3H/He mice."Toxicol Appl Pharmacol. 190. 251-261 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirabayashi Y, et al.: "AhR suppresses hemopoiesis during steady state but accelerates cell cycle as an early response : a study of AhR-knockout mice."Organohalogen Compounds. 64. 270-273 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanaka M, et al.: "Targeted disruption of oncostatin M receptor results in altered hematopoiesis."BLOOD. 102. 3154-3162 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoon BI, et al.: "Mechanisms of benzene-induced hematotoxicity and leukemogenicity : cDNA microarray analyses using mouse bone marrow tissue."Environ Health Perspect. 111. 1411-1420 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue T: "Hormonally active agents and plausible relationships to adverse effects on human health."Pure Appl Chem. 75(11-12). 2555-2561 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirabayashi Y, et al.: "Serial Transplantation of p53-deficient hemopoietic progenitor cells to assess their infinite growth."Experimental Biology and Medicine. 227. 474-479 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshida K, et al.: "Stem Cell Leukemia : p53 Deficiency-mediated Suppression of the Leukemic Differentiation in C3H/He Myeloid Leukemia"Leukemia Research. 26. 1085-1092 (2002)

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  • [文献書誌] Tanaka K, et al.: "Cytogenetic and cellular events during radiation-induced thymic lymphomagenesis in the p53 heterozygous (+/-) B10 mouse"Int J Radiat Biol. 78. 165-172 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsui A, et al.: "Overexpression of human thioredoxin in transgenic mice controls oxidative stress and life span"Antioxid Redox Signal. 4. 693-696 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoon BI, et al.: "Aryl hydrocarbon receptor mediates benzene-induced hematotoxicity"Toxicol Sci. 70. 150-156 (2002)

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  • [文献書誌] Yoshida K, et al.: "Calorie restriction reduces the incidence of radiation-induced myeloid leukaemia"IARC Sci Publ. 156. 553-555 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoon BI, et al.: "Mechanism of action of benzene toxicity : cell cycle suppression in hematopoietic progenitor cells (CFU-GM)."Expt'l Hematol. 29(3). 278-285 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sai K, et al.: "Inhibition of apoptosis by pentachlorophenol in v-myc-transfected rat liver epithelial cells : relation to down-regulation of gap junctional intercellular communication."Cancer Lett. 173. 163-174 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoon BI, et al.: "Transgene expression of thioredoxin (trx/adf) protects against 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin (tcdd)-induced hematotoxicity."Arch Environ Contam Toxicol. 41. 232-236 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoon BI, et al.: "Hemopoietic cell kinetics after intraperitoneal single injection of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) in mice."Chemosphere. 43. 819-822 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirabayashi Y, et al.: "Toxicogenomics (Ed. Borlak J)Toxicogenomics Applied to Hemato-toxicology"WILEY-VCH/ Weinheim, Berlin (In press). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirabayashi Y, et al.: "Molecular Mechanisms for Radiation-induced Cellular Response and Cancer Development (Eds: K.Tanaka, T.Takabatake, K.Fujikawa, T.Matsumoto, and F.Sato)On the Mechanistic Differences of Benzene-induced Leukemogenesis between Wild type and p53 Knockout Mice"Institute for Environmental Sciences, Aomori. 359(110-116) (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue T: "Toxicogenomics (Eds: Inoue T and Pennie WD.)Introduction : Toxicogenomics-A new paradigm of Toxicology"Springer, Tokyo. 228(3-11) (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Frith CH, et al.: "International Classification of Rodent Tumors : The Mouse (Ed: Mohr U)Hematopoietic System"Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 474(417-451) (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirabayashi, Y., Yoon, B.I., Li, G.X., Kanno, J., Inoue, T.: "Mechanism of benzene-induced hematotoxicity and leukemogenicity : Current review with implication on microarray analyses."Tox Pathol. 32(Supple 2)(in press). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuboi, I., Morimoto, K., Hirabayashi, Y., Li, G.X., Aizawa, S., Mori, K.J., Kanno, J., Inoue, T.: "Senescent B-lymphopoiesis is balanced in suppressive homeostasis : decrease in IL-7 and TGF-b levels in stromal cells of senescence-accelerated mice (SAM)."Experimental Biology and Medicine. 229. 494-502 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoon, B.I., Hirabayashi, Y., Kawasaki, Y., Tsuboi, I., Otto, T., Kodama, Y., Kanno, J., Kim, D.Y., Willecke, K., Inoue, T.: "Exacerbation of benzene pneumotoxicity in connexin 32 knockout mice : enhanced proliferation of CYP2E1-immunoreactive alveolar epithelial cells."Toxicology. 195(1). 19-29 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] MacDonald, J., French, J.E., Gerson, R.J., Goodman, J., Inoue, T., Jacobs, A., Kasper,, Keller, D., Lavin, A., Long, G., McCullough, B., Sistare, F.D., Storer, R., van der Laan, J.W.: "The utility of genetically modified mouse assays for identifying human carcinogens : a basic understanding and path forward."Toxicol Sci. 77(2). 188-194 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirabayashi, Y., Yoshida K., Aizawa S., Kodama Y., Kanno J., Kurokawa Y., Yoshimura I., Inoue T.: "Evaluation of nonthreshold leukemogenic response to methyl nitrosourea in p53-deficient C3H/He mice."Toxicol Appl Pharmacol. 190(3). 251-261 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanaka, M., Hirabayashi, Y., Sekiguchi, T., Inoue, T., Katsuki, M., Miyajima, A.: "Targeted disruption of oncostatin M receptor results in altered hematopoiesis."Blood. 102(9). 3154-3162 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoon, B.I., Li, G.X., Kitada, K., Kawasaki, Y., Igarashi, K., Kodama, Y., Inoue, T., Kobayashi, K., Kanno, J., Kim, D.Y., Inoue, T., Hirabayashi, Y.: "Mechanisms of benzene-induced hematotoxicity and leukemogenicity : cDNA microarray analyses using mouse bone marrow tissue."Environ Health Perspect. 111(11). 1411-1420 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirabayashi Y, Matsuda M, Aizawa S, Kodama Y, Kanno J, Inoue T.: "Serial Transplantation of p53-deficient hemopoietic progenitor cells to assess their infinite growth."Experimental Biology and Medicine. 227. 474-479 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsui A, Hamuro J, Nakamura H, Kondo N, Hirabayashi Y, Ishizaki-Koizumi S, Hirakawa T, Inoue T, Yodoi J: "Overexpression of human thioredoxin in transgenic mice controls oxidative stress and life span."Antioxid Redox Signal. 4. 693-696 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoon BI, Hirabayashi Y, Kawasaki Y, Kodama Y, Kaneko T, Kanno J, Kim DY, Fujii-Kuriyama Y, Inoue T: "Aryl hydrocarbon receptor mediates benzene-induced hematotoxicity."Toxicol Sci. 70. 150-156 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshida K, Aizawa S, Watanabe K, Hirabayashi Y, Inoue T.: "Cell Leukemia : p53 Deficiency-mediated Suppression of the Leukemic Differentiation in C3H/He Myeloid Leukemia."Leukemia Research. 26. 1085-1092 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanaka K, Watanabe K, Mori M, Kamisaku H, Tsuji H, Hirabayashi Y, Inoue T, Yoshida K, Aizawa S: "Cytogenetic and cellular events during radiation-induced thymic lymphomagenesis in the p53 heterozygous (+/-) B10 mouse."Int J Radiat Biol. 78. 165-172 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoon BI, Hirabayashi Y, Kawasaki Y, Kodama Y, Kaneko T, Kim D, Inoue T.: "Mechanism of action of benzene toxicity. Cell cycle suppression in hemopoietic progenitor cells (CFU-GM)."Exp Hematol.. 29. 278-285 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoon BI, Hirabayashi Y, Kaneko T, Kodama Y, Kanno J, Yodoi J, Kim DY, Inoue T.: "Transgene expression of thioredoxin (Trx/ADF) protects against 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD)-induced hematotoxicity."Arch Environ Contam Toxicol.. 41. 232-236 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoon BI, Hirabayashi Y, Ogawa Y, Kanno J, Inoue T, Kaneko T.: "Hemopoietic cell kinetics after intra-peritoneal single injection of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) in mice."Chemosphere.. 43. 819-822 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Haraguchi S, Kitajima S, Takagi A, Takeda H, Inoue T, Saga Y.: "Transcriptional regulation of Mesp1 and Mesp2 genes : differential usage of enhancers during development."Mech Dev. 108. 59-69 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sai K, Kang KS, Hirose A, Hasegawa R, Trosko JE, Inoue T.: "Inhibition of apoptosis by pentachlorophenol in v-myc-transfected rat liver epithelial cells : relation to down-regulation of gap junctional intercellular communication."Cancer Lett. 173. 163-174 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitajima S, Takagi A, Inoue T, Saga Y.: "MesP1 and MesP2 are essential for the development of cardiac mesoderm."Development.. 127. 3215-3226 (2000)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sai K, Kanno J, Hasegawa R, Trosko JE, Inoue T.: "Prevention of the down-regulation of gap junctional intercellular communication by green tea in the liver of mice fed pentachlorophenol."Carcinogenesis.. 21. 1671-1676 (2000)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi Y, Koizumi K, Takagi A, Kitajima S, Inoue T, Koseki H, Saga Y.: "Mesp2 initiates somite segmentation through the Notch signalling pathway."Nat Genet.. 25. 390-396 (2000)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoon BI, Inoue T, Kaneko T.: "Teratological effect of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD): induction of cleft palate in the ddY and C57BL/6 mouse."J Vet Sci.. 1(2). 113-119 (2000)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitajima S, Momma J, Inoue T.: "Reactivities of the skin-sensitization test in guinea pig (GPMT) as a function of three parameters : induction doses (MID), challenge doses (SCD), and direct exposures (DED)."Ann N Y Acad Sci. 919. 312-314 (2000)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshida K, Inoue T, Hirabayashi Y, Nojima K, Sado T.: "Calorie restriction and spontaneous hepatic tumors in C3H/He mice"J Nutrition, Health and Aging. 3. 121-126 (1999)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kurata H, Liu GB, Valkova J, Koch AE, Yssel H, Hirabayashi Y, Inoue T, Yokota T, Arai K.: "Recombinant adenovirus vectors for cytokine gene therapy in mice."J Allergy Clin Immunol.. 103. S471-S484 (1999)

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  • [文献書誌] Saga Y, Miyagawa-Tomita S, Takagi A, Kitajima S, Miyazaki J, Inoue T.: "MesP1 is expressed in the heart precursor cells and required for the formation of a single heart tube."Development.. 126. 3437-3447 (1999)

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  • [文献書誌] Ono A, Sekita K, Saitoh M, Umemura T, Ogawa Y, Furuya T, Kaneko T, Inoue T.: "A 13-week subchronic oral toxicity study of haematococcus color in F344 rats."Kokuritsu Iyakuhin Shokuhin Eisei Kenkyusho Hokoku.. 3. 91-98 (1999)

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  • [文献書誌] Ono A, Kawashima K, Sekita K, Hirose A, Ogawa Y, Saito M, Naito K, Yasuhara K, Kaneko T, Furuya T, Inoue T, Kurokawa Y.: "Toluene inhalation induced epididymal sperm dysfunction in rats."Toxicology. 139. 193-205 (1999)

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  • [文献書誌] Saitoh M, Umemura T, Kawasaki Y, Momma J, Matsushima Y, Sakemi K, Isama K, Kitajima S, Ogawa Y, Hasegawa R, Suzuki T, Hayashi M, Inoue T, Ohno Y, Sofuni T, Kurokawa Y, Tsuda M.: "Toxicity study of a rubber antioxidant, mixture of 2-mercaptomethylbenzimidazoles, by repeated oral administration to rats."Food Chem Toxicol.. 37. 777-787 (1999)

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  • [文献書誌] Yoshida K, Inoue T, Hirabayashi Y, Nojima K, Sado T.: "Calorie restriction and spontaneous hepatic tumors in C3H/He mice."J Nutr Health Aging.. 3. 121-126 (1999)

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  • [文献書誌] Tsuboi I, et al.: "Senescent B-lymphopoiesis is balanced in suppressive homeostasis : decrease in IL-7 and TGF-β levels in stromal cells of senescence-accelerated mice (SAM)."Experimental Biology and medicine. (In press). (2004)

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  • [文献書誌] Hirabayashi Y, et al.: "Evaluation of nonthreshold leukemogenic response to methyl nitrosourea in p53 deficient C3H/He mice."Toxicol Appl Pharmacol. 190. 251-261 (2003)

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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