DNAの変異した細胞の除去を促進する食品由来成分の探索

• 研究課題/領域番号: 16K07726
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 食品科学
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 永長 一茂 弘前大学, 地域戦略研究所, 准教授 (70401891)
• 研究分担者: 中井 雄治 弘前大学, 地域戦略研究所, 教授 (10321788)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 癌予防 / 変異細胞除去 / 食品 / 細胞競合 / ショウジョウバエ

研究成果の概要

癌予防食品の分野に「放置したままにしておくと癌細胞へと分化する恐れのある変異細胞の除去」といった視点を新たに加えることを目指し、そのような働きを持つ食品を見出すことを目的とした実験を行った。ショウジョウバエを用いた解析により、4種類の変異細胞除去促進食品A、B、C、Dが見出された。うち少なくともA、Bについては、変異原による動物個体の死も抑えたことから、これらの癌予防作用が強く示唆された。この働きが変異細胞の除去によるものなのかについては更なる検証が必要となる。Cについては機能性成分の特定にも成功した。これを利用して変異細胞除去促進機構の解析が可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により変異細胞の除去を促進する食品4品が見出された。うち2品（食品A、B）では変異原による動物個体の死が抑制され、A、Bの癌予防作用が強く示唆された。これらは新たな作用機序に基づく癌予防食品となることが期待される。哺乳類動物実験等を経て実用化が可能となれば社会的に大変意義深いものとなる。また、食品Cについては機能性成分の特定に成功した。これを利用した変異細胞除去促進機構の解析が可能となった点は学術的な意義は大きい。

研究成果

• [雑誌論文] ショウジョウバエを用いた食品の機能性研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 永長一茂, 中井雄治
  • 雑誌名: 日本家政学会誌 巻: 70 号: 11 ページ: 770-777
  • DOI: 10.11428/jhej.70.770
  • NAID: 130007749744
  • ISSN: 0913-5227, 1882-0352
• [雑誌論文] Inhibitory effects of viral infection on cancer development (2019)
  • 著者名/発表者名: Rahmatika Dini、Kuroda Nanae、Min Zhang、Nainu Firzan、Nagaosa Kaz、Nakanishi Yoshinobu
  • 雑誌名: Virology 巻: 528 ページ: 48-53
  • DOI: 10.1016/j.virol.2018.12.008
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Dose-Dependent Increase of Nrf2 Target Gene Expression in Mice Exposed to Ionizing Radiation (2019)
  • 著者名/発表者名: Miura Shuta、Yamaguchi Masaru、Yoshino Hironori、Nakai Yuji、Kashiwakura Ikuo
  • 雑誌名: Radiation Research 巻: 191 号: 2 ページ: 176-188
  • DOI: 10.1667/rr15203.1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Gα12/13-coupled receptor LPA4 limits proper adipose tissue expansion and remodeling in diet-induced obesity (2018)
  • 著者名/発表者名: Yanagida Keisuke、Igarashi Hidemitsu、Yasuda Daisuke、Kobayashi Daiki、Ohto-Nakanishi Takayo、Akahoshi Noriyuki、Sekiba Atsushi、Toyoda Tsudoi、Ishijima Tomoko、Nakai Yuji、Shojima Nobuhiro、Kubota Naoto、Abe Keiko、Kadowaki Takashi、Ishii Satoshi、Shimizu Takao
  • 雑誌名: JCI Insight 巻: 3 号: 24 ページ: 397293-397293
  • DOI: 10.1172/jci.insight.97293
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Anti-Arthritis Effect of Olive-Derived Maslinic Acid in Mice is Due to its Promotion of Tissue Formation and its Anti-Inflammatory Effects (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimazu Kyoko、Fukumitsu Satoshi、Ishijima Tomoko、Toyoda Tsudoi、Nakai Yuji、Abe Keiko、Aida Kazuhiko、Okada Shinji、Hino Akihiro
  • 雑誌名: Molecular Nutrition & Food Research 巻: 63 号: 3
  • DOI: 10.1002/mnfr.201800543
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Placenta Specific 8 Suppresses IL-18 Production through Regulation of Autophagy and Is Associated with Adult Still Disease (2018)
  • 著者名/発表者名: Segawa Seiji、Kondo Yuya、Nakai Yuji、Iizuka Akira、Kaneko Shunta、Yokosawa Masahiro、Furuyama Kotona、Tsuboi Hiroto、Goto Daisuke、Matsumoto Isao、Sumida Takayuki
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 巻: 201 号: 12 ページ: 3534-3545
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1800667
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] DNMTs and SETDB1 function as co-repressors in MAX-mediated repression of germ cell-related genes in mouse embryonic stem cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi Daiki、Hayashi Yohei、Endo Mai、Kobayashi Hisato、Yoshioka Takumi、Kiso Kohei、Kanno Shinichiro、Nakai Yuji、Maeda Ikuma、Mochizuki Kentaro、Tachibana Makoto、Koseki Haruhiko、Okuda Akihiko、Yasui Akira、Kono Tomohiro、Matsui Yasuhisa
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13 号: 11 ページ: e0205969-e0205969
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0205969
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Hepatic fatty acid biosynthesis in KK-Ay mice is modulated by administration of persimmon peel extract: A DNA microarray study (2018)
  • 著者名/発表者名: Izuchi Ryoichi、Ishijima Tomoko、Okada Shinji、Abe Keiko、Nakai Yuji
  • 雑誌名: Food Science & Nutrition 巻: 6 号: 6 ページ: 1657-1663
  • DOI: 10.1002/fsn3.728
  • NAID: 40021841979
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Oral administration of edible wakame seaweed Undaria pinnatifida (wakame) modifies glucose and lipid metabolism in rats: a DNA microarray analysis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshinaga, K., Nakai, Y., Izumi, H., Nagaosa, K., Ishijima, T., Nakano, T., Abe, K.
  • 雑誌名: Mol. Nutr. Food Res. 巻: 印刷中 号: 12
  • DOI: 10.1002/mnfr.201700828
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Combined loss of JMJD1A and JMJD1B reveals critical roles for H3K9 demethylation in the maintenance of embryonic stem cells and early embryogenesis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kuroki, S., Nakai, Y., Maeda, R., Okashita, N., Akiyoshi, M., Yamaguchi, Y., Kitano, S., Miyachi, H., Nakato, R., Ichiyanagi, K., Shirahige, K., Kimura, H., Shinkai, Y., and Tachibana, M.
  • 雑誌名: Stem Cell Rep. 巻: 10 号: 4 ページ: 1340-1354
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2018.02.002
  • NAID: 120006463740
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Signaling pathway for phagocyte priming upon encounter with apoptotic cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Nonaka, S., Ando, Y., Kanetani, T., Hoshi, C., Nakai, Y., Nainu, F., Nagaosa, K., Shiratsuchi, A., and Nakanishi, Y
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: - 号: 19 ページ: 8059-8072
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.769745
  • NAID: 120006336006
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mechanisms and Significance of Phagocytic Elimination of Cells Undergoing Apoptotic Death (2017)
  • 著者名/発表者名: Nonaka, S., Shiratsuchi, A., Nagaosa, K., and Nakanishi, Y.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 40 号: 11 ページ: 1819-1827
  • DOI: 10.1248/bpb.b17-00478
  • NAID: 130006191964
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Comprehensive DNA microarray expression profiles of tumors in tenascin-C-knockout mice. (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, K., Nakai, Y., Hoshino, M., Yamazaki, K., Takioto, Y., Takadera, S., Nakagawa, T., Nishimura, R., and Kusakabe, M.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: 81 号: 10 ページ: 1926-1936
  • DOI: 10.1080/09168451.2017.1362975
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of KCNJ2 in induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes for the assessment of QT-prolonging drugs. (2017)
  • 著者名/発表者名: Li, M., Kanda, Y., Ashihara, T., Sasano, T., Nakai, Y., Kodama, M., Hayashi, E., Sekino, Y., Furukawa, T., and Kurokawa, J.
  • 雑誌名: J. Pharm. Sci. 巻: 134 号: 2 ページ: 75-85
  • DOI: 10.1016/j.jphs.2017.05.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Collagen Peptide Ingestion Alters Lipid Metabolism-Related Gene Expression and the Unfolded Protein Response in Mouse Liver. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tometsuka, C., Koyama, Y-I., Ishijima, T., Toyoda, T., Teranishi, M., Takehana, K., Abe, K., and Nakai, Y.
  • 雑誌名: Br. J. Nutr. 巻: 117 号: 1 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1017/s0007114516004384
  • NAID: 120006711683
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of BCL11B as a regulator of adipogenesis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Inoue, J., Ihara, Y., Tsukamoto, D., Yasumoto, K., Hashidume, T., Kamimura, K., Nakai, Y., Hirano, S., Shimizu, M., Kominami, R., and Sato R.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 32750-32750
  • DOI: 10.1038/srep32750
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Single ingestion of soy β-conglycinin induces increased postprandial circulating FGF21 levels exerting beneficial health effects. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hashidume, T., Kato, A.,Tanaka, T., Miyoshi, S., Itoh, N., Nakata, R., Inoue, H., Oikawa, A., Nakai, Y., Shimizu, M., Inoue, J., and Sato R.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 28183-28183
  • DOI: 10.1038/srep28183
  • NAID: 120005774582
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A high phosphorus diet affects lipid metabolism in rat liver: a DNA microarray analysis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Chun, S., Bamba, T., Suyama, T., Ishijima, T., Fukusaki, E., Abe, K., and Nakai, Y.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 11 号: 5 ページ: e0155386-e0155386
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0155386
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 貪食受容体による細胞競合調節機構 (Regulation of cell competition by engulfment receptors in Drosophila) (2019)
  • 著者名/発表者名: 永長一茂, 野中さおり, 中井雄治, 中西義信
  • 学会等名: 第92回日本生化学会大会
• [学会発表] 変異細胞の除去をターゲットとした潜在的ながん予防食品探索 (2019)
  • 著者名/発表者名: 永長一茂, 福田覚, 泉ひかり
  • 学会等名: 第26回日本がん予防学会学術大会
• [学会発表] 低・未利用海藻（イシモズク）を活用した共同研究・商品開発の事例紹介 (2019)
  • 著者名/発表者名: 福田覚, 泉ひかり, 永長一茂, 嵯峨直恆
  • 学会等名: 産学連携学会第17会大会
• [学会発表] The Development of High Throughput Screening System for Alzheimer's Disease-preventive Foods Using Drosophila (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuji Nakai, Kaz Nagaosa
  • 学会等名: The Asia Pacific Nutrigenomics and Nutrigenetics Organisation 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Findings of potentially cancer-preventive foods using Drosophila cell competition model (2018)
  • 著者名/発表者名: Kaz Nagaosa, Yuji Nakai
  • 学会等名: The Asia Pacific Nutrigenomics and Nutrigenetics Organisation 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Appetite regulation of odors containing DMHF generated by the Maillard reaction (2018)
  • 著者名/発表者名: Issei Yokoyama, Yuji Nakai, Yoshihiro Suzuki, Motoko Ohata, Yusuke Komiya, Keizo Arihara
  • 学会等名: Institute of Food Technologists 18 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 幼若マウス心臓の形態・機能における性差について (2018)
  • 著者名/発表者名: 児玉昌美, 橋口丈晃, 坂本多穂, 中井雄治, 山口賢彦, 黒川洵子
  • 学会等名: 日本薬学会レギュラトリーサイエンス部会 第4回 次世代を担う若手のためのレギュラトリーサイエンスフォーラム
• [学会発表] カドミウム存在下で根へのグルタチオン添加に応答する遺伝子の発現解析および導管液と篩管液のメタボロミクス解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 李 俊松, 及川 彰, 中井雄治, 中村進一, 大津直子
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2018年度神奈川大会
• [学会発表] 細胞競合を利用した潜在的ながん予防食品のスクリーニング (2018)
  • 著者名/発表者名: 永長一茂
  • 学会等名: 3.がん予防学術大会2018高松 (第25回日本がん予防学会総会, 第41回日本がん免疫・分子免疫研究会総会)
• [学会発表] ショウジョウバエを用いたがん予防食品のスクリーニング (Screening of foods for cancer prevention by Drosophila). (2018)
  • 著者名/発表者名: 永長一茂.
  • 学会等名: 日本薬学会第138回年会
• [学会発表] リンゴおよびイシモズクによる細胞競合促進機構の解析 (Mechanisms of apple- and Ishimozuku-mediated regulation of cell competition). (2018)
  • 著者名/発表者名: 永長一茂, 中井雄治.
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度名古屋大会
• [学会発表] メイラード反応生成香気（DMHF）曝露が脳内遺伝子発現に及ぼす影響 (Effect of maillard reaction odor (DMHF) exposure on brain gene expression). (2018)
  • 著者名/発表者名: 横山壱成, 中井雄治, 鈴木喜博, 大畑素子, 小宮佑介, 有原圭三
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度名古屋大会
• [学会発表] 抑制性転写因子BCL11Bによる脂肪細胞分化および脂肪蓄積制御の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 井上順, 井原悠介, 塚本大介, 安本啓甫, 橋詰力, 中井雄治, 清水誠, 佐藤隆一郎
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大（京都市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] イシモズクがショウジョウバエ遺伝子発現に与える影響：DNAマイクロアレイ解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中井雄治, 福田覚, 永長一茂
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大（京都市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Analysis of compound regulating both auxin and brassinosteroid signal transductions (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka-Jaroensanti, N., Yoon, J-M., Otani, M., Shirai, I., Park, S-H., Hayashi, K., Nakai, Y., Nakajima, M., Asami, T
  • 学会等名: 第58回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島大学郡元キャンパス（鹿児島市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 細胞競合における貪食受容体の役割 (Role of engulfment receptors in cell competition). (2017)
  • 著者名/発表者名: 永長一茂, 西千恵子, 中井雄治, 野中さおり, 中西義信.
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会 (第40回日本分子生物学会年会・第90回日本生化学会大会)
• [学会発表] 食細胞プライミングを導く転写因子 Tailless の同定 (Identification of transcription factor Tailless responsible for phagocyte priming). (2017)
  • 著者名/発表者名: 野中さおり, 星ちはる, 金谷匠人, 宗野真衣, 中井雄治, 永長一茂, 中西義信.
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会 (第40回日本分子生物学会年会・第90回日本生化学会大会)
• [学会発表] 転写因子Taillessを介した食細胞プライミング機構. (2017)
  • 著者名/発表者名: 野中さおり, 金谷匠人, 星ちはる, 中井雄治, 永長一茂, 中西義信.
  • 学会等名: 日本生化学会北陸支部第35回大会
• [学会発表] 高圧損傷した枯草菌栄養細胞における遺伝子発現解析. (2017)
  • 著者名/発表者名: 稲岡隆史, Nguyen Huyen, 中井雄治, 森松和也, 木村啓太郎, 中浦嘉子, 山本和貴
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会 (第40回日本分子生物学会年会・第90回日本生化学会大会)
• [学会発表] Old, but not obsolete - DNA microarray analysis for nutrigenomics (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakai, Y.
  • 学会等名: The Asia Pacific Nutrigenomics and Nutrigenetics Organisation
  • 発表場所: Hilton Hotel in Gyeongju（大韓民国慶州市）
  • 年月日: 2016-12-05
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] DNA変異細胞の除去を促す食品成分の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 永長一茂, 前多隼人, 加藤陽治
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター（仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] アポトーシス細胞貪食時の食細胞における遺伝子発現変動の機構と意義の解明. (2016)
  • 著者名/発表者名: 野中さおり, 永長一茂, 中井雄治, 金谷匠人, 星ちはる, 中西義信.
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス（仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] 高リン食摂取がラット肝臓における脂質代謝に及ぼす影響:DNAマイクロアレイによる解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 千善宇, 馬場健史, 陶山達矢, 石島智子, 福崎英一郎, 阿部啓子, 中井雄治
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター（仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25