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ナノ材料による肺腫瘍発生を予測する新規システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K09177
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 衛生学・公衆衛生学
研究機関産業医科大学

研究代表者

和泉 弘人  産業医科大学, 産業生態科学研究所, 准教授 (50289576)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードナノ材料 / 気管内投与 / 持続炎症 / エクソソーム / microRNA / 機械学習 / CT検査 / 実験動物 / 肺炎症 / 肺腫瘍 / 有害性評価 / マイクロアレイ / 3DマイクロX線CT検査 / miRNA / 肺 / 3D マイクロX 線CT 検査
研究成果の概要

工業用ナノ材料の有害性を評価することは、労働者が安心・安全に作業するために重要である。本研究では、実験動物の犠牲を最小限に抑え、肺腫瘍の発生前に見られる持続炎症を予測するシステムの開発を試みた。ナノ材料を気管内投与したラット肺のCT画像を定期的に撮影することで炎症と腫瘍発生が評価できることが示唆された。また、尾静脈中のエクソソームに含まれるmicroRNAの発現プロファイルを使った機械学習は持続炎症を投与後1ヶ月で予測できる可能性を示した。これらの結果から、実験動物の犠牲を最小限に抑えたCT検査とエクソソーム内包microRNA解析はナノ材料による有害性の評価と予測に貢献できる可能性がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

技術革新に伴い様々なナノ材料が開発され、多くは肺への有害性が不明のまま使用されているのが現状である。労働者が安心して作業するにはナノ材料の有害性を評価して適切に使用することが必要である。ナノ材料の有害性評価においては現在でも動物実験が主流であるが、動物愛護の観点から実験動物を使う場合には犠牲を最小限に抑えることが求められる。本研究の学術的意義は、実験動物を定期的にCT撮影することで肺の炎症や腫瘍発生を評価できること、採取した血液を解析することで持続炎症を予測できることにある。社会的意義は、これらの解析が少数の実験動物で実施できること、これらの成果は労働者の安全に貢献できることにある。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Inter-laboratory comparison of pulmonary lesions induced by intratracheal instillation of NiO nanoparticle in rats: Histopathological examination results2020

    • 著者名/発表者名
      Hideki Senoh, Hirokazu Kano, Masaaki Suzuki, Shoji Fukushima, Yutaka Oshima, Toshio Kobayashi, Yasuo Morimoto, Hiroto Izumi, Yasufumi Ota, Hiroshi Takehara, Takamasa Numano, Mayumi Kawabe, Masashi Gamo, Jun‐ichi Takeshita.
    • 雑誌名

      journal of Occupational Health

      巻: 62 号: 1 ページ: n/a

    • DOI

      10.1002/1348-9585.12117

    • NAID

      130007846070

    • ISSN
      1341-9145, 1348-9585
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Usefulness of myeloperoxidase as a biomarker for the ranking of pulmonary toxicity of nanomaterials2018

    • 著者名/発表者名
      Tomonaga Taisuke、Izumi Hiroto、Yoshiura Yukiko、Myojo Toshihiko、Oyabu Takako、Lee Byeong-Woo、Okada Takami、Marui Takashi、Wang Ke-Yong、Kubo Masaru、Shimada Manabu、Noguchi Shingo、Nishida Chinatsu、Yatera Kazuhiro、Morimoto Yasuo
    • 雑誌名

      Particle and Fibre Toxicology

      巻: 15 号: 1 ページ: 41-41

    • DOI

      10.1186/s12989-018-0277-x

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Basic study of intratracheal instillation study of nanomaterials for the estimation of the hazards of nanomaterials2018

    • 著者名/発表者名
      MORIMOTO Yasuo、IZUMI Hiroto、YOSHIURA Yukiko、FUJISAWA Yuri、YATERA Kazuhiro、FUJITA Katsuhide、MARU Junko、ENDOH Shigehisa、HONDA Kazumasa
    • 雑誌名

      Industrial health

      巻: 56 号: 1 ページ: 30-39

    • DOI

      10.2486/indhealth.2017-0082

    • NAID

      130006338016

    • ISSN
      0019-8366, 1880-8026
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biopersistence of NiO and TiO2 Nanoparticles Following Intratracheal Instillation and Inhalation2017

    • 著者名/発表者名
      Oyabu Takako、Myojo Toshihiko、Lee Byeong-Woo、Okada Takami、Izumi Hiroto、Yoshiura Yukiko、Tomonaga Taisuke、Li Yun-Shan、Kawai Kazuaki、Shimada Manabu、Kubo Masaru、Yamamoto Kazuhiro、Kawaguchi Kenji、Sasaki Takeshi、Morimoto Yasuo
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 18 号: 12 ページ: 2757-2757

    • DOI

      10.3390/ijms18122757

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 工業用ナノ材料の有害性評価 -免疫染色法の有用性-2018

    • 著者名/発表者名
      森本 泰夫, 和泉 弘人, 吉浦 由貴子, 藤澤 有里, 友永 泰介, 丸居 誉, 岡田 崇顧, 大藪 貴子, 明星 敏彦, 西田 千夏, 矢寺 和博
    • 学会等名
      第91回日本産業衛生学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ材料の肺有害性を評価するmicroRNAの探索2018

    • 著者名/発表者名
      和泉 弘人, 吉浦 由貴子, 藤澤 有里, 丸居 誉,友永 泰介, 大藪 貴子, 岡田 崇顧, 明星 敏彦, 森本 泰夫
    • 学会等名
      第91回日本産業衛生学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化タングステンの吸入ばく露試験による有害性評価2018

    • 著者名/発表者名
      丸居 誉, 吉浦 由貴子, 和泉 弘人, 友永 泰介,藤澤 有里,西田 千夏,矢寺 和博, 森本 泰夫
    • 学会等名
      平成30年度日本産業衛生学会九州地方会学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ材料の有害性の早期予測のための新規バイオマーカーの検索2017

    • 著者名/発表者名
      吉浦由貴子, 和泉弘人, 藤澤有里, 森本泰夫
    • 学会等名
      第35回産業医科大学学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 気管内注入試験によるナノ材料の有害性評価 -注入器具の違いによる肺の反応性の検討2017

    • 著者名/発表者名
      吉浦由貴子, 和泉弘人, 藤澤有里, 友永泰介, 丸居誉, 藤田克英, 森本泰夫
    • 学会等名
      平成29年度日本産業衛生学会九州地方会学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 工業用ナノ材料の有害性評価システムの検討2017

    • 著者名/発表者名
      森本泰夫, 和泉弘人, 吉浦由貴子, 藤澤有里, 友永泰介, 大藪貴子, 明星敏彦
    • 学会等名
      第44回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シリカ粒子気管内注入によるBALF中SP-Dの検討2017

    • 著者名/発表者名
      吉浦由貴子, 和泉弘人, 藤澤有里, 友永泰介, 大藪貴子, 明星敏彦, 森本泰夫
    • 学会等名
      第90回日本産業衛生学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ材料による肺の有害性を遺伝子発現量で早期に評価する方法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      和泉弘人, 吉浦由貴子, 藤澤有里, 友永泰介, 大藪貴子, 明星敏彦, 森本泰夫
    • 学会等名
      第90回日本産業衛生学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 気管内投与試験が吸入毒性評価スクリーニング試験として有用性2017

    • 著者名/発表者名
      森本泰夫, 和泉弘人, 吉浦由貴子, 藤澤有里, 友永泰介, 大藪貴子, 岡田崇顧, 明星敏彦
    • 学会等名
      第90回日本産業衛生学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation of pulmonary toxicity of nanomaterials following subacute inhalation2017

    • 著者名/発表者名
      Morimoto Y, Izumi H, Yoshiura Y, Fujisawa Y, Tomonaga T, Oyabu T, Myojo T, Shimada M, Kubo M
    • 学会等名
      The European Aerosol Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gene expression and mutation analyses of lung tumor in rat by intratracheal administration of nickel oxide nanomaterials.2017

    • 著者名/発表者名
      Marui T, Izumi H, Yoshiura Y, Fujisawa Y, Morimoto Y
    • 学会等名
      The 27th Japan・Korea・China Conference on Occupational Health
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of different injection tube on the pulmonary inflammation following intratracheal instillation nanomaterials for hazard estimation.2017

    • 著者名/発表者名
      Morimoto Y, Izumi H, Yoshiura Y, Fujisawa Y, Yatera K, Fijita K, Maru J, Endoh S, Honda K
    • 学会等名
      The 27th Japan・Korea・China Conference on Occupational Health
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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